吸收解吸单元仿真培训系统

实训内容介绍

吸收解吸单元主要由富气分液罐、汽油吸收塔、解吸塔等组成。

(1) 富气分液罐

本装置富气分液罐是卧式带水靴的储罐。它用来将冷却后的压缩富气进行气液分离。 在罐内分离出的凝缩油经解吸塔进料泵升压后作解吸塔进料;在罐内水靴分离出的酸 性水自压送至分馏塔顶回流罐。

(2) 汽油吸收塔

吸收塔是实现吸收操作的设备。按气液相接触形态分为三类。本装置是压缩分离后的富气从汽油吸收塔底部进入, 粗汽油吸收剂送至吸收塔顶部。在吸收塔内,气液两相逆流接触,富气中的C3以上重组分被吸收进入汽油组分中。 被吸收净化的富气成为贫气,从吸收塔顶流出。

(3) 解吸塔

解吸是指吸收的逆过程,操作设备与吸收塔相似。本装置是在压缩富气分液罐分离出的凝缩油, 作为解吸塔的进料,经解吸塔进料泵升压后从解吸塔顶层板进入。在解吸塔内,经过脱吸的汽油从 解吸塔底流出。含C3以下组分的解吸气自压返回压缩富气后冷器冷却进入压缩富气分液罐。解吸塔 设两段重沸器,解吸塔底重沸器用分馏中段油做热源,解吸塔中间重沸器用稳定汽油作热源。

工艺原理及流程

工艺原理

吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的单元操作。吸收过程是利用气体混 合物中各个组分在吸收剂中的溶解度不同,来分离气体混合物,当溶质在气相 中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入液相中。被溶解的组 分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

解吸过程是溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡, 当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该 吸收剂中的饱和蒸汽压。当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时, 溶质就从液相逸出到气相中。

吸收是气液相际传质过程,所以吸收速率可用气相内,液相内或者两相间的 传质速率来表示。在连续吸收操作中,这三种传质速率表达式计算结果相同。 对于低浓度吸收过程。计算公式如下。

气相内传质的吸收速率:𝑁𝐴=(y−y𝑖)𝐹

液相内传质的吸收速率:𝑁𝐴=(x𝑖−x)𝐹

气、液两相相际传质的吸收速率:𝑁𝐴=𝐾y𝐹(y−y∗)=𝐾x𝐹(x∗−x) 式中:

y,y𝑖—分别表是气相主体和气相界面处的溶质摩尔分率;

x,x𝑖—分别表示液相主体和液相界面处的溶质摩尔分率;

x∗,y∗—分别为与y和x呈平衡的液相和气相摩尔分率;

𝑘x,𝐾x—分别为以液相摩尔分率差为推动力的液相传质分系数和传质总系数;

𝑘y,𝐾y—分别为以气相摩尔分率差为推动力的气相传质分系数和传质总系数;

F—传质面积,𝑚2

对于难溶溶质的吸收,常用液相摩尔分率差和液相传质系数表达的吸收速率式; 对于易溶气体的吸收,常用气相摩尔分率差和气相传质系数表达的吸收速率式。 解析是吸收的逆过程,传质方向与吸收相反。其原理和计算方法与吸收类似。提 高压力、降低温度有利于溶质吸收;降低压力、提高温度有利于溶质解吸。

工艺流程

气体的吸收与解吸装置是炼油、化工的常见装置,在气体回收、 净化中常使用溶剂来吸收所需气体。采用溶剂吸收法吸收所需气体, 吸收效率高,装置运行费用低廉。本吸收解吸单元选取延迟焦化装置的一部分。

自焦化部分分馏塔顶回流罐分离出来的的低压富气,经离心式富气压缩机压缩后, 与吸收塔C-101底来的富吸收汽油和解吸塔C-102顶来的解吸气混合后进入焦化富气 水冷器E-101冷却后,进入压缩富气分液罐D-101进行气液分离。在罐内分液后的富 气直接进入汽油吸收塔C-101底;在罐内分离出的凝缩油经解吸塔进料泵P-102升压后, 经过解吸塔再沸器E105,作解吸塔C-102进料;在罐内分离出的含硫酸性水自压送至界区。

分离后的压缩富气从D-101进入汽油吸收塔C-101底部,稳定汽油吸收剂和粗汽油吸收剂 通过控制阀FV101进入吸收塔C-101顶部。在吸收塔内,气液两相逆流接触,富气中的C3 以上重组分被吸收进入汽油组分中。被吸收净化的富气成为贫气,从吸收塔顶流出。为提 高吸收效果,在吸收塔设置两个中段回流,即吸收塔集油箱到吸收塔中段循环泵、吸收塔 中段循环冷却器换热后返回吸收塔。

在压缩富气分液罐D-101分离出的凝缩油,作为解吸塔的进料,经解吸塔进料泵P-102升压后 从解吸塔C-102顶进入。在解吸塔内,经过脱吸的汽油从解吸塔底经泵P-105升压后流出。含 C3以下组分的解吸气返回压缩富气水冷器E-101冷却进入压缩富气分液罐D-101。解吸塔设两段 重沸器,解吸塔底重沸器E-104用分馏中段油做热源,解吸塔中间重沸器E-106用稳定汽油作热源。

工艺流程图如下:

功能介绍

DCS站画面

DCS站提供DCS自动控制和控制操作。模拟操作员级别的操作,以操作员级别进入DCS站。

吸收解吸单元标准工艺流程仿真模型DCS站画面如下图:



现场站画面

现场站:提供装置现场的交互就地操作。

(1) 二维现场站

吸收解吸单元标准工艺流程仿真模型现场站画面如图所示:


(2) 三维现场站

三维现场站可作为OTS(OperatorTrainingSimulator,操作仿真培训系统)现场选择方案, 可实现3D环境漫游、交互操作、声色效果等功能。

主要包括3DFOD(FieldOperateDevices,现场操作站)的运行环境要求、界面与功能、操作说明等内容。 具体包括:3DFOD运行环境要求、界面、查找、连接、定位、协同、分数、设置、地图以及操作说明。

运行环境要求

3DFOD作为OTS的组成之一,提高了对计算机显卡的要求。为了获得最佳的用户体验,建议在如下环境中运行:

内存:8GB

显卡配置:NvidiaGeForce8600GTS或更高

操作系统:Windows7/10

有线网卡:10/100/1000M

显示器:最佳效果1366*768