【摘要】：在石油煉制工業(yè)中,常減壓蒸餾是原油加工的第一道工序,主要是對原油進行初次加工,蒸餾出低沸點的汽油、煤油、柴油等組分。其處理量大,能耗較高,約占煉廠總能耗的20%~30%。常減壓蒸餾的產品諸如汽油、煤油、柴油等,均為高附加值產品,產品收益豐厚。因此,對常減壓蒸餾裝置進行產品效益和能耗優(yōu)化具有重要意義。常減壓蒸餾裝置由常壓塔和減壓塔兩部分組成,本文主要對其中的常壓塔進行研究,主要研究內容有以下幾點:(1)闡述了常壓蒸餾系統(tǒng)的研究背景與意義,對初餾塔和常壓塔的工藝流程進行介紹;(2)根據某大型石化公司的常壓蒸餾裝置近期的工況數據和操作參數,運用流程模擬軟件Aspen Plus對其進行模擬和分析,模擬結果中各項操作參數與實際工況值一致,為后續(xù)操作優(yōu)化工作打下堅實基礎;(3)運用(火用)分析理論對常壓蒸餾裝置的用能情況進行分析,尋找裝置內有效能的損失情況。對于常壓蒸餾中段循環(huán),低溫位取熱量越大,過程(火用)損越大;高溫位取熱量越大,過程(火用)損越小。根據這個規(guī)律,將二中循環(huán)換熱比例最大定為能耗優(yōu)化目標;(4)為優(yōu)化常壓蒸餾裝置產品效益和有用能利用,運用靈敏度分析,篩選出其中的決策變量,確定常頂采出量、常壓塔進料溫度和常壓塔蒸汽進量等10個可獨立調控的變量為優(yōu)化變量;(5)基于準確的模擬結果,以各采出產品的質量工藝指標為約束,建立先進行產品效益優(yōu)化,再進行裝置能耗優(yōu)化的分步優(yōu)化模型。搭建Matlab-Aspen Plus集成優(yōu)化平臺,應用列隊競爭算法(LCA)對優(yōu)化模型進行求解,得到了常壓塔產品效益最大和能耗最低情況下的操作參數。應用優(yōu)化操作方案后,企業(yè)每年可增加產值8988萬元,中段循環(huán)總取熱量增大1.90MW,節(jié)約了大量能量;(6)運用Aspen Energy Analyzer軟件對常壓蒸餾裝置的現有換熱網絡進行夾點分析,在確定夾點后,得到了系統(tǒng)所需的最小冷熱公用工程,提出了包括總年度成本最小、設備投資最低在內的換熱網絡優(yōu)化目標,運用軟件分析得到多種推薦方案,以總年度成本最低為主要目標選擇最優(yōu)的推薦方案。
【圖文】：

由于計算機技術的發(fā)展，對于十分復雜的石油餾分，我們可以利用計算機對原油用虛擬組分法處理。虛擬組分是指對于復雜的原油組成，我們按照其餾程分布，，將其一定餾程范圍內的組分當作純組分來處理，稱作虛擬組分或者假組分。對這些虛擬組分性質的表征一般使用它的平均密度、平均相對分子質量和平均沸點等[65]。這樣就可以將復雜的原油成分分成數個虛擬組分進行處理。在 AspePlus 等模擬軟件中，大多是依據各個虛擬的純組分對石油組分的精餾和汽液平衡進行計算，從而實現對煉廠裝置的準確模擬。若想要精準地對常壓蒸餾裝置進行模擬，首先要合理切割石油餾分。AspePlus 根據餾程特點把原油切割為多個虛擬組分，切割技巧如圖 2-3 所示。因為低餾程的輕組分油品的使用價值和經濟價值更高，所以在切割時把輕組分餾程定的相對較窄，為 10℃。對于價值略低難以蒸餾出的餾分，切割餾程隨溫度升高而變大，如此切割之后可使虛擬組分準確又直觀[66]。表 2-1 所示為較低沸點餾程的切割結果。

為推動力進行傳遞的量是 ，能值系數無法且系統(tǒng)在該狀態(tài)下經過化為最大有用功的那部所做的最大有用功就是境當作冷源，假設在該遞出熱量 Q 的同時其工作原理。熱源向微型量1δ Q可以對外界做出0111TQTδ
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE96

【參考文獻】

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本文編號：2619228