论文部分内容阅读
石化工业中存在大量的低品位余热被排放至环境中,以催化裂化吸收稳定(FCCAS)工艺过程为例,其中存在的大量温度范围在100-140°C之间的低温余热,因冷却或重复加热而造成大量能源资源的浪费,同时也带来了一定的环境污染。因此,对石化过程中低温余热进行回收,具有重要的社会经济和生态意义。本文针对催化裂化吸收稳定过程余热的特点,提出一种建立有机朗肯循环(ORC)发电系统与FCCAS过程联合系统的方法,对FCCAS过程低温余热进行提质利用。利用Aspen plus流程模拟软件构建了FCCAS-ORC发电系统流程模型,并建立了联合系统性能评价指标,包括系统输出功、系统发电成本和系统总收益,对FCCAS-ORC发电联合系统进行操作参数优化。通过系统研究,得到如下结论:各工质在模拟过程中其流量会出现一个上限值,对于高临界温度(HCL)和低临界温度(LCT)两类工质出现流量上限值的原因不同。对于所有工质,系统输出功均随流量的增加而增加。而对于两种不同类的工质,系统输出功随蒸发压力的变化情况有所不同。通过优化,在两类工质中,R124和R227ea的系统输出功最大。系统发电成本和系统总收益随工质流量的变化存在一个最优值。但两者随蒸发压力的变化情况同样取决于工质的类型,R227ea是LCT类工质中两种经济性能指标均最优的工质。在HCT类工质中R245fa的系统发电成本最低,而系统总收益最优的工质为R124。选择系统性能较优的纯工质R124和R227ea组成混合工质。对于不同质量组成的混合工质,其工质流量和蒸发压力对系统性能影响情况不同。通过操作条件优化,质量分数为0.5的混合工质R124/R227ea是系统性能综合最优的工质本文所建立的有机朗肯循环与催化裂化吸收稳定过程联合系统模型,以及对于纯工质和混合工质的选择和操作条件的优化方法同样可应用于其它石油化工过程低温余热回收工艺中。