随着石油化学工业的发展,炼厂气已成为宝贵的化工原料,但想要得到具有高附加值的产品,就必须对炼厂气进行分离,以得到下游装置的原料。气体分馏装置是一种技术成熟的炼厂气深加工分离装置,但目前炼厂气体分馏装置存在着运行能耗偏高,产品收率偏低及热量匹配不合理等问题。本论文在现有炼厂气分馏工艺问题的基础上,以某炼化重整装置和常减压装置产生的炼厂气为原料,以建设15万吨/年炼厂气分馏装置为研究对象,探索采用新式四塔流程对炼厂气进行有效分离,以期实现其低能耗、高收率及热量有效匹配的生产。本文运用HYSYS流程模拟技术建立其稳态模型,以模型为指导优化其工艺参数,以实现装置的节能降耗、降本增效,并最大限度增加产品收率。同时通过热量衡算为气体分馏装置寻找合适的低温热源,使装置投资和能耗最低,使企业获得最大利益的同时达到节能减排的目的。采用HYSYS软件对气分装置全流程进行模拟计算,经过灵敏度分析,在保证产品收率、产品指标的前提下,尽可能降低装置能耗,确定了各分馏塔的最优操作参数,即在满足产品分离要求下的最佳进料热状况、进料板位置、回流比和操作压力等。然后根据流程模拟结果,绘制了工艺原则流程图(PFD)和物流数据表,并进行了物料衡算。运用HYSYS对分馏塔本体及塔盘进行计算和选型,分别完成了脱丙烷塔、脱乙烷塔、脱戊烷塔和丁烷塔的工艺计算及相应的设备选型,并完成了工艺设备表。另外,确定了分馏塔采用高效浮阀塔盘,并完成了塔盘参数计算和设备计算选型。计算了本气体分馏装置在蒸汽、循环水和电力等方面的能量消耗以及能耗水平,与催化裂化装置建立联合装置实现了热量的有效匹配。并依据设备布置原则和管道布置原则,将流程模拟结果实施于详细工程设计,完成了管道及仪表流程图、设备布置图和管道布置图。