天然气水蒸汽转化单元优化研究

发布时间：2021-03-09 06:04

　　天然气水蒸汽转化工艺是现阶段石化行业普遍使用的工艺之一,因该技术较为成熟、工艺操作简单,其在天然气化工行业中占很大的比例。因此,优化天然气水蒸汽转化单元,对装置的“节能降耗、增加经济效益”具有重要意义。中海石油化学股份有限公司海南基地的两套甲醇生产装置都是以天然气为原料,采用镍基催化剂,天然气水蒸汽转化制取合成气。本文主要是基于两套装置转化单元的具体情况,对主要控制参数如转化炉控制压力、转化炉出口温度、水碳比、过剩氧含量、管排温差等进行分析、调整、优化。通过调整一个参数同时稳定其他参数的分析方法,分析其对甲烷转化率和全厂能耗的影响,力求找出最佳的控制值。另外,对装置投产以来存在的各种问题,通过理论分析和实际观察取样的方法,制定有效的解决方法,并对实施后的效果进行分析总结,为两套甲醇生产装置和同类装置的生产运行维护及优化提供指导和参考。研究表明:在催化剂轻微析碳时,可采用在线烧碳的方法来提高催化剂的活性;尽量提高燃料气温度,能有效减少燃料气的消耗,取得很好的经济效益。另外,在甲醇二期装置,将水碳比控制在3.2³.4、转化炉压力在1.55¹.68... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 天然气水蒸汽转化技术
    1.2 天然气水蒸汽转化基本原理
    1.3 影响天然气水蒸汽转化的因素
        1.3.1 操作压力
        1.3.2 操作温度
        1.3.3 催化剂的影响
        1.3.4 水碳比的影响
    1.4 烃类水蒸汽转化工艺简介
        1.4.1 一段转化工艺
        1.4.2 预转化工艺
        1.4.3 二段转化工艺
    1.5 工艺的选择
    1.6 甲醇一期工艺特点介绍
    1.7 甲醇二期工艺特点介绍
        1.7.1 加氢脱硫单元流程介绍
        1.7.2 饱和塔单元流程介绍
        1.7.3 预转化炉单元流程介绍
        1.7.4 转化炉单元流程介绍
        1.7.5 对流段单元流程介绍
2 装置运行过程中出现的问题和解决优化措施
    2.1 甲醇一期装置存在的问题
        2.1.1 原因分析
        2.1.2 在线烧碳作业
        2.1.3 在线烧碳作业效果分析
    2.2 甲醇二期装置存在的问题
        2.2.1 技术改造的可行性分析
        2.2.2 换热器的选择
        2.2.3 技术改造效果分析
3 甲醇二期运行参数的优化
    3.1 水碳比的优化
    3.2 转化炉的维护优化
        3.2.1 转化炉温度的对化学平衡常数的影响
        3.2.2 确定转化炉出口温度的控制范围
        3.2.3 转化炉出口温度的控制优化
        3.2.4 转化炉过剩氧含量的控制优化
        3.2.5 转化炉热效率的优化
            3.2.5.1 各温度点的示意图及存在的隐患
            3.2.5.2 管排温差优化措施
        3.2.6 转化炉控制压力的优化
    3.3 更换催化剂对装置的影响
4 经济效益分析
    4.1 经济效益计算方法
    4.2 各种优化方法所取得的经济效益
    4.3 小结
结论
参考文献
附录A 20 ℃时部分物质的高、低位热值
附录B 部分能源平均低位发热值
致谢



本文编号：3072382