乙烯深冷分离中变温冷却过程制冷系统的设计与优化

 

第64卷第10期2013年lo月

化工学报

CIESC

Journal

V01.64October

No.10

2013

乙烯深冷分离中变温冷却过程制冷

系统的设计与优化

谢娜,刘金平,许雄文,曹乐

(华南理工大学电力学院,广东广州510640)

摘要:根据乙烯装置中的用冷需求,将乙烯装置的深冷分离过程分为变温冷却过程和定温冷凝过程,变温冷却过程指的是裂解气的预冷过程,定温冷凝过程指的是乙烯装置中各塔塔顶冷凝器中的换热;分析了乙烯一丙烯复叠制冷系统的换热集成曲线,可知在裂解气的预冷阶段,冷热物流换热温差大。提出一种组合制冷系统,它集成了纯工质复叠制冷和混合冷剂制冷,其中的多元混合冷剂制冷系统为乙烯深冷分离的变温换热过程提供冷量。

并用AspenPlus软件对混合冷剂系统进行建模,使用遗传算法优化,优化结果表明在替代原制冷系统6895.5

kW冷量负荷的情况下,功耗降低521.6kW,节能14.7%。关键词:混合制冷系统;乙烯装置;分离;计算机模拟;优化设计

DOI:10.3969/j.issn.0438—1157.2013,10.014中图分类号:TQ083.4

文献标志码:A

文章编号:0438—1157(2013)10—3590--09

for

Designandoptimizationofrefrigerationseparationsystem

variable—temperaturecoolingprocessinethylenecryogenicseparationprocess

XIENa,LIUJinping,XUXiongwen,CAOLe

(SchoolofElectricPower,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,China)

Abstract:Accordingisdivided

into

tO

to

thecoolingdemandoftheethyleneplant,crackinggascooling—separationprocess

coolingof

process

gas

variable—temperaturetheprecooling

process

and

constant—temperature

cooling

process,

correspondingcracking

andtheoverheadcondenseroftowersinthe

curve

ethyleneplant,respectively.Inthisstudy,theheatexchangecompositesystem(ethylene—propylene

cascade

refrigeration

systems)was

oftheoriginalrefrigeration

that

the

heat

obtained,indicating

exchangetemperaturedifferencebetweencoldandhotstreamsismassiveinprecoolingprocessofcrackinggas.Theheat

exchange

lOsses

can

bereducedby

suitable

mixedrefrigerant

system.Furthermore,a

combiningmultiplemixedrefrigerantandcascaderefrigerationsystemwasproposed.Thecombinatorialrefrigerationsystemoptimization

model

was

set

up

withAspen

such

Plus.Andgenetic

as

algorithmwas

adopted

as

the0{

method,with

system

variables

refrigerantcomponents,outletpressure

compressor,andpressuresolutionwas3025.5

inoutlet

was

ofthethrottle.Eventually,thecompressionpowerintheoptimal

kW,which14.7%lowerthanthatinthe

purerefrigerantsystems.

Keywords:mixedrefrigerantsystem;ethyleneplant;separation;computersimulation;optimaldesign

2013一02—27收到初稿,2013一06—10收到修改稿。

联系人:刘金平。第一作者:谢娜(1989一),女,硕士研

究生。

Receiveddate:2013—02—27.Correspondingauthor:Prof.L1Uedu.cn

Foundationitem:supportedbyKeyLaboratoryofEfficientand

CleanEnergyUtilizationofGuangdongHigherEducationInstitutes,SouthChinaUniversityofTechnology(KLBl0004).

Jinping,mpjpliu@scut.

基金项目:能源高效清洁利用广东普通高校重点实验室(华南理工大学)基金项目(KLBl0004)。

万方数据

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