【摘要】：目前,原油產(chǎn)品已經(jīng)滲透到生活、工業(yè)和交通的方方面面,被稱之為“流動(dòng)的血液”,原油處理的一個(gè)重要特征是向智能化和大型化方向發(fā)展,原油處理過程智能化是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全、高質(zhì)量、可持續(xù)和高效率的重要保證和基本條件。隨著生產(chǎn)規(guī)模越來越龐大,越來越復(fù)雜,以及原材料短缺和能源價(jià)格的不斷上漲,企業(yè)間競爭日益激烈,人們對提高生產(chǎn)效益,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本和加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高,從而對原油生產(chǎn)過程仿真的研究越來越重視。而常壓蒸餾塔是整個(gè)煉油加工生產(chǎn)過程的第一道工序。因此,對于常壓塔的建模仿真研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文在總結(jié)分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,緊跟國內(nèi)外常壓塔過程仿真的研究成果,利用內(nèi)外法對常壓塔過程仿真進(jìn)行研究、計(jì)算。首先,針對目前精餾通用塔模型中對常壓塔中段循環(huán)和汽提抽出的描述不完整性問題,建立了通用常壓塔模型,該模型對任何情況下的抽出、回流都適用�；谠撏ㄓ媚Ｐ徒⒘诉m用于任意流體的物料平衡方程組、相平衡方程組、摩爾分?jǐn)?shù)加和式和熱平衡方程組(MESH),最終建立了具有普遍適用性的常壓塔過程仿真數(shù)學(xué)模型;其次,本文選取了目前使用最廣泛的假組分法對原油進(jìn)行分析,并使用Kesler-Lee方程對假組分的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算。氣-液平衡常數(shù)的計(jì)算選用了目前認(rèn)為較為精確的SRK狀態(tài)方程,焓模型的計(jì)算選用Lee-Kesler提出的計(jì)算方法,該方法對石油餾分焓值的求解具有很好的效果。最終將所有參數(shù)的計(jì)算過程編制成物性包;進(jìn)而,本次設(shè)計(jì)選用內(nèi)外法對常壓塔的過程仿真進(jìn)行計(jì)算,內(nèi)層計(jì)算引入了汽提因子jS和自定義變量jRLS和jRVS,從而將MESH方程組簡化成矩陣,并利用全選主元求解稀疏矩陣,jS計(jì)算過程中引入了阻尼系數(shù)t(k),加速了收斂。外層則利用嚴(yán)格氣-液平衡模型和焓模型進(jìn)行收斂驗(yàn)證;最后,利用內(nèi)外法計(jì)算常壓塔過程仿真數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),設(shè)置獨(dú)立變量和目標(biāo)變量,在C++Builder XE6.0開發(fā)平臺(tái)下,采用C++語言對常壓塔過程仿真進(jìn)行編程,并以國內(nèi)某煉化廠的常壓塔為例,將程序計(jì)算結(jié)果與HYSYS模擬結(jié)果進(jìn)行對比,結(jié)果表明仿真效果良好,可以為常壓塔過程仿真的規(guī)劃設(shè)計(jì),產(chǎn)品收率的控制、管理等各個(gè)層次的應(yīng)用提供可靠的依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE624
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論背景種黑褐色的流動(dòng)或半流動(dòng)的粘稠液體，樣子雖然不討人喜，但生比如，原油可以提煉出燃料油和汽油，開啟了現(xiàn)代交通工業(yè)；原有機(jī)化工的原料，應(yīng)用范圍覆蓋了地產(chǎn)建材、農(nóng)業(yè)、居民生活等需求量從 1995 年充分自給自足到現(xiàn)在 61.49%的消耗量需要進(jìn)口2015 年我國原油進(jìn)口量約為 3.355 億噸，高于 2014 年 3.1 億噸1）。

程模擬仿真軟件之間的差距。的及意義前就已經(jīng)出現(xiàn)了蒸餾，可見蒸餾的歷史源遠(yuǎn)流長。但是蒸餾件的限制，分離技術(shù)比較原始。隨著時(shí)間的推移，近代科研技術(shù)得到不斷改進(jìn)。到目前為止，蒸餾技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為了先進(jìn)技術(shù)，與煉廠息息相關(guān)，在石油加工煉制和化工工業(yè)中蒸餾技術(shù)仍在不斷發(fā)展，近 20 多年來，在激烈競爭和環(huán)境保日本和西歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)關(guān)閉了很多煉油廠。比如在 19座煉油廠；1995-2000 年，美國 17 座煉油廠關(guān)閉；2000-2005油廠；2014 年澳大利亞和歐美地區(qū)關(guān)閉了一些小煉廠，使煉[5]。雖然煉油廠不斷被關(guān)閉，但是世界上的常減壓裝置的總越來越大的能源需求，該現(xiàn)象表明了競爭力較好的煉廠將中建了自己的裝置，同時(shí)提升了裝置的產(chǎn)品加工能力。因此在，常減壓蒸餾的煉油能力卻一直處于增長狀態(tài)，見圖 1-2 所

圖 1-3 近年來全球煉廠原油加工量經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇緩慢，煉油能力總是過剩，世界煉油能力增速來能力增長的主力。2015 年世界新增煉油能力約 7875 萬、中國和拉美。其中，中國將新增煉油能力 2800 萬噸/關(guān)閉煉油能力約 800 萬噸/年，主要發(fā)生在歐洲，部分將發(fā)是煉油利潤疲軟、裝置老化、新的環(huán)保法規(guī)要求和勞動(dòng)響煉廠建設(shè)的積極性，部分項(xiàng)目可能延期，2015 年世界左右。未來幾年，世界煉油能力過剩情況將加劇，一些于市場飽和，更多煉廠不可避免地將被關(guān)閉，具體預(yù)計(jì)表 1-1 未來幾年世界煉油能力增減變化情況 單位：萬桶/日2015 年 2016 2017 2018 201928.9 39.5 5.0 — 4.0 — — — 21.4 — -0.2 — — — —

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本文編號：2762022