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吸收法油气回收过程汽液平衡数据测定与工艺优化

作　者: 谢红岩
导　师: 孙津生
学　校: 天津大学
专　业: 化工学院
关键词: 油气回收 汽液相平衡 流程模拟 工艺优化
分类号: TE81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 120次
引　用: 2次
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内容摘要


原油及成品油在收发储运过程中蒸发损耗大量油气,给社会和企业带来巨大的安全隐患、经济损失和环境污染。目前,解决这一问题的主要办法是对储罐结构及油品装卸方式的改进和对蒸发油气的回收利用。其中油气回收技术包括:冷凝法、吸收法、吸附法和膜分离法。以上几种方法中吸收法具有能耗低、装置简单、操作方便等优点。在我国应用较广泛的油气回收方法是有机溶剂吸收法。对有机溶剂吸收法工艺过程进行模拟,发现模拟结果与实际工艺过程具有一定差异。经分析发现模拟过程中采用的热力学模型不够准确,本文主要为解决这一问题对有机溶剂吸收法油气回收工艺展开研究。为获得修正热力学模型所需汽液相平衡基础数据。本文用小型汽液双循环平衡釜测定有机溶剂AbsFOV97-异戊烷(油气中含量最多的组分)二元物系的相平衡数据。经检验,所测相平衡数据符合热力学一致性。根据所测相平衡数据,运用PROII软件中的回归计算功能,对PR模型进行参数拟合,得到方程参数:kija=-9,kijb=8063.9,kijc=-1.61911×10~6。分别采用PR模型和修正后的PR模型对有机溶剂吸收法油气回收工艺过程进行模拟计算。模拟计算结果表明:采用修正后的PR模型的模拟计算更符合实际工艺操作。从理论板数、解吸温度、吸收塔液气进料质量比和吸收剂四方面对该工艺进行优化设计。对于本文所研究的工艺,理论板数为8块最合理,解吸温度极限值为40 oCoC,液气质量比应高于187,有机溶剂AbsFOV97对油气吸收效果为所选几种有机溶剂中最佳。另外根据具体情况,其他几种有机溶剂DOP、DIOP、DNP也可以被开发为吸收剂用于油气回收工艺。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 文献综述  8-27
  1.1 油气回收概述  8-11
    1.1.1 油品蒸发损耗的现状  8-9
    1.1.2 油气蒸发的危害性  9-10
    1.1.3 国内外研究现状  10-11
  1.2 油气回收方法  11-17
    1.2.1 直接燃烧法  11
    1.2.2 冷凝法  11-12
    1.2.3 吸附法  12-13
    1.2.4 膜分离法  13-15
    1.2.5 吸收法  15-17
  1.3 化工过程模拟  17-23
    1.3.1 化工过程模拟简介  18-20
    1.3.2 化工过程模拟特点  20-22
    1.3.3 化工过程模拟用途  22-23
  1.4 汽液相平衡测定方法  23-26
    1.4.1 蒸馏法  24
    1.4.2 流动法  24
    1.4.3 静态法  24
    1.4.4 拟静态沸点计法  24-25
    1.4.5 循环法  25
    1.4.6 泡露点法  25-26
    1.4.7 模型法  26
  1.5 本课题研究内容  26-27
第二章 相平衡数据测定及热力学模型修正  27-43
  2.1 实验目的  27
  2.2 实验方案及实验装置  27-34
    2.2.1 实验方案  27-28
    2.2.2 实验装置  28-30
    2.2.3 实验试剂  30-31
    2.2.4 实验步骤  31-32
    2.2.5 实验装置可靠性校验  32-34
  2.3 相平衡数据的测定  34-37
    2.3.1 相平衡数据测定  34-36
    2.3.2 汽-液平衡相图  36-37
  2.4 热力学一致性校验  37-38
  2.5 模型参数拟合  38-42
  2.6 本章小结  42-43
第三章 有机溶剂吸收法油气回收过程模拟  43-53
  3.1 工艺流程简介  43-44
  3.2 流程模拟计算准备  44-46
    3.2.1 单元模块选择  44-45
    3.2.2 化学组分  45
    3.2.3 物性方法选择  45
    3.2.4 循环收敛方法选择  45-46
    3.2.5 计算序列方法选择  46
  3.3 流程模拟参数设置  46-49
    3.3.1 吸收塔参数设置  46-48
    3.3.2 再吸收塔参数设置  48-49
    3.3.3 其他设备参数设置  49
  3.4 流程模拟计算结果分析  49-52
    3.4.1 油气排放浓度  50-51
    3.4.2 油气处理效率  51-52
  3.5 本章小结  52-53
第四章 有机溶剂吸收法油气回收工艺优化  53-61
  4.1 理论板数优化  53-54
  4.2 解吸温度优化  54-56
  4.3 吸收塔液气质量比  56-57
  4.4 吸收剂种类  57-59
  4.5 本章小结  59-61
第五章 结论与展望  61-63
  5.1 结论  61
  5.2 展望  61-63
参考文献  63-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油、天然气储存与运输 > 油气储运过程中油气性质及组分测定
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