Оценка возможности реализации процесса пиролиза на Амурском ГПЗ
Бесплатный доступ
В данной работе изучена реализация процесса пиролиза этан-пропановой фракции на Амурском ГПЗ. На завод по газопроводу «Сила Сибири» поступает многокомпонентный сжиженный углеводородный газ, имеющий в своем составе значительную долю этана и пропана. Однако большая доля этого газа, возвращается обратно в газопровод «Сила Сибири», поэтому рассматривается вопрос о использовании его в качестве сырья пиролиза. Для решения данного вопроса, был смоделирован целый комплекс технологический установок в программном обеспечении Petro-SIM. Поскольку фракция сжиженных углеводородных газов сначала проходит деэтанизацию, а в последующем этап очистки, в технологическую схему входят процессы выделения этан-пропановой фракции, аминовая очистка и очистка от метанола. Для полной оценки также рассчитаны капитальные затраты, сроки окупаемся и себестоимость продукции.
Сжиженная фракция легких углеводородов, многокомпонентный газ, этан-пропановая фракция, подготовка газов, очистка, пиролиз, этилен, пропилен
Короткий адрес: https://sciup.org/140299599
IDR: 140299599
Текст научной статьи Оценка возможности реализации процесса пиролиза на Амурском ГПЗ
В начале определились с технологической схема, как итог среда моделирования поделилась на две составные части:
-
- узел выделения фракции С2/С3 и ее очистка;
-
- узел печей пиролиза, колонны фракционирования и газоразделения.
После реализации первого узла получили составы потоков и их расходы, данные представлены в таблице 1 [1].
Таблица 1 – Состав основного технологического потока и расход после каждого участка процесса.
|
Параметр |
Ед. изм. |
СУГ |
Фр С2/С3 после деэтанизации |
Фр. С2/С3 после очистки от метанола |
Фр. С2/С3 после аминовой очистки |
|
CO2 |
% масс |
0,50 |
5,17 |
5,17 |
0,00 |
|
CH4 |
% масс |
0,14 |
1,45 |
1,45 |
1,53 |
|
C2H6 |
% масс |
4,83 |
48,36 |
48,37 |
51,01 |
|
C3H8 |
% масс |
36,91 |
45,00 |
45,01 |
47,46 |
|
C4H10 |
% масс |
41,38 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
C5+ |
% масс |
16,02 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
|
Метанол |
% масс |
0,22 |
0,02 |
0,00 |
0,00 |
|
Всего |
% масс |
100 |
100,00 |
100,00 |
100,00 |
|
Расход |
тонн/час |
757 |
72,82 |
72,8 |
69,04 |
Полностью подготовленная и очищенная этан-пропановая фракция далее поступает в печи пиролиза. По методике расчета печей пиролиза определили фактор жесткости процесса и процентный выход продуктов, то есть состав пирогаза.
Далее был смоделирован узел пиролиза, который включает в себя 5 печей, 4 в работе и 1 в резерве. Полученный после печей пирогаз поступает в первичную колонну фракционирования и затем на узел газоразделения, где выделяют индивидуальные углеводороды. Материальный баланс узла газоразделения представлен в таблице 2. Среда моделирования секции пиролиза представлена на рисунке 1 [2,3].
Таблица 3- Материальный баланс узла газоразделения секции пиролиза
|
Сырье и продукты |
тонн/час |
% масс. |
|
Пирогаз |
69,19 |
100,00 |
|
Итого |
69,19 |
100,00 |
|
Расход |
||
|
Метан и водород |
14,15 |
20,46 |
|
Этилен |
21,40 |
30,94 |
|
Этан |
2,00 |
2,89 |
|
Пропилен |
11,94 |
17,26 |
|
Пропан |
11,89 |
17,18 |
|
С4+ |
7,80 |
11,27 |
|
Итого |
69,19 |
100,00 |
С4+ К-10
Рисунок 1- Среда моделирования секции пиролиза
По окончании всех технологических расчетов провели экономические расчеты, определили капитальные затраты на реализации, срок окупаемости инвестиционного проекта и себестоимость получаемого этилена.
Таким образом была смоделирована установка пиролиза этанпропановой фракции в программном обеспечении Petro-SIM, определены выходы продуктов (общий выход этилена 21,40 тонн/час), рассчитаны капитальные затраты, которые составили К=3287,7 млн. руб., определили дисконтированный срок окупаемости 5,76 лет, себестоимость этилена составила 18,71 тыс. руб. за тонну.
Список литературы Оценка возможности реализации процесса пиролиза на Амурском ГПЗ
- Гартман Т. Аналитический обзор современных пакетов моделирующих программ для моделирования химико-технологических систем// Успехи в химии и химической технологии. -2012. -№11.- С.117-120.
- Якупов, А.А. Интенсификация процесса термического пиролиза углеводор.одов с использованием микроволнового излучения / А. А. Якупов, А.М. Екимова, Р. А. Ахмедъянова //Материалы докладов 12-ой международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов "Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений -IV Кирпичниковские чтения". -Казань,2008. -С.17.
- Мухина, Т. Н. Пиролиз углеводородного сырья / Т. Н. Мухина, Н. Л. Барабанов, С. Е. Бабаш - М.: Химия, 1987. - 240 с.
