隨著石油資源日益重質(zhì)化、劣質(zhì)化,而石油燃料的清潔化標(biāo)準(zhǔn)不斷提升,這使得當(dāng)今煉油企業(yè)亟待尋求和發(fā)展靈活高效的清潔油品生產(chǎn)技術(shù)。在原油的二次加工技術(shù)中,加氫裂化技術(shù)具有原料處理范圍廣、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)操作和產(chǎn)品方案靈活性高的特點(diǎn),可以把各種重質(zhì)、劣質(zhì)的原料直接加工為市場(chǎng)需求的高品質(zhì)產(chǎn)品,如航煤、柴油以及石腦油和尾油等。因此,加氫裂化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代煉油和石化工業(yè)中一項(xiàng)最重要的重油深度加工工藝,而這些優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品都是通過(guò)加氫裂化分餾塔分出裝置,它關(guān)乎著整個(gè)工廠的收益,所以加氫裂化分餾塔的研究至關(guān)重要。如何結(jié)合實(shí)際工廠情況確定裝置的最優(yōu)操作條件,已經(jīng)成為眾多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。關(guān)于加氫裂化過(guò)程操作參數(shù)優(yōu)化的研究,大部分是對(duì)該過(guò)程的反應(yīng)部分進(jìn)行研究,而分餾部分主要是進(jìn)行單目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化或者多情況下的分類比較和討論,關(guān)于分餾操作參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化的報(bào)道較少,因此本文針對(duì)加氫裂化分餾塔進(jìn)行了模擬和多目標(biāo)優(yōu)化,并且應(yīng)用SPEA2算法求解基于工廠數(shù)據(jù)模擬的優(yōu)化模型。本文主要包括以下研究?jī)?nèi)容:(1)在工廠加氫裂化裝置操作數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,應(yīng)用流程模擬器Aspen Plus模擬加氫裂化主分餾塔,采用BK10物性方法,分餾塔選用PetroFrac石油蒸餾模塊,通過(guò)參數(shù)調(diào)整,使模擬結(jié)果接近工廠情況;(2)在加氫裂化分餾塔模擬的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)加氫裂化分餾塔的操作參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析,確定了加氫裂化分餾塔模型的操作變量,并以產(chǎn)品總值和能耗為目標(biāo),產(chǎn)品質(zhì)量和工廠條件為約束條件,建立加氫裂化分餾塔的七變量-兩目標(biāo)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型;(3)搭建基于SPEA2算法的Matlab-Aspen Plus集成平臺(tái),求解加氫裂化分餾塔的多目標(biāo)優(yōu)化模型,獲得產(chǎn)品總值與能耗的Pareto前沿,將Pareto前沿上點(diǎn)的各產(chǎn)品量分布作圖,得到各產(chǎn)品量與能耗的變化曲線圖,據(jù)此提出三種產(chǎn)品方案,確定出最優(yōu)操作點(diǎn)。(4)應(yīng)用Aspen Energy Analyzer對(duì)現(xiàn)有加氫裂化分餾系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行夾點(diǎn)分析,在確定夾點(diǎn)后,進(jìn)一步確定最小冷、熱公用工程,提出換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目標(biāo),給出換熱改進(jìn)的建議方案。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TE624
【部分圖文】：

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文流程中有硫化氫塔、常壓分餾塔。第一種工藝流程通常有常壓分餾塔和減壓分餾塔，在塔底設(shè)置重沸爐以提供熱源。這種流程的優(yōu)勢(shì)在于柴油組分拔出的更多，并且產(chǎn)品不帶水；而缺點(diǎn)是需要加熱分餾塔底重沸爐的介質(zhì)到較高溫度，這可能造成爐管結(jié)焦，為了避免塔底的溫度過(guò)高，故柴油只能從減壓塔抽出，這種工藝流程較為復(fù)雜。圖 1-1為某石化公司的加氫裂化分餾系統(tǒng)流程圖。

圖 1-2 分餾部分典型工藝流程冷熱低分油先進(jìn)入脫硫化氫汽提塔的不同位置，脫硫化氫汽提塔塔收穩(wěn)定系統(tǒng)，脫硫化氫汽提塔塔底液經(jīng)過(guò)分液罐，液相通過(guò)進(jìn)料加分餾塔，氣相直接進(jìn)入主分餾塔。主分餾塔的塔頂分餾出石腦油，提塔分別抽出航煤和柴油，塔底抽出尾油，中段設(shè)置回流。兩個(gè)塔入過(guò)熱蒸汽。2 加氫裂化分餾塔的參數(shù)及設(shè)定2.1 分餾塔壓力分餾塔中的壓力直接影響整個(gè)塔中各組分的沸點(diǎn)，塔壓升高則沸點(diǎn)于組分的分離；如果塔壓減小，組分的分離變得容易，可是塔溫會(huì)的輸送推動(dòng)力則減弱，出塔氣體流率則會(huì)變大，因此塔盤的負(fù)荷將過(guò)低的壓力會(huì)引起重組分?jǐn)y帶。所以為了確保塔的穩(wěn)定操作，不應(yīng)力。

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文勢(shì)：體收率高，C5以上的收率可達(dá) 94%-95%以上，而催化裂化裝延遲焦化僅有 65%-70%；加氫裂化 C1-C2產(chǎn)品收率僅有 1%-遲焦化達(dá)到 3%以上；氫裂化產(chǎn)品飽和度高，非烴含量很低，產(chǎn)品安定性好，柴油膠質(zhì)；加氫裂化工藝產(chǎn)品的異構(gòu)性能強(qiáng)，同時(shí)可以大幅調(diào)整產(chǎn)品分布20%-65%左右，而催化裂化和延遲焦化產(chǎn)率可調(diào)整的幅度很小家對(duì)于加氫裂化產(chǎn)品的需求也不同。比如，歐洲主要利用加氫質(zhì)柴油；美國(guó)由于發(fā)達(dá)的汽車工業(yè)，主要應(yīng)用加氫裂化生產(chǎn)清國(guó)，絕大部分加氫裂化裝置采用靈活的生產(chǎn)方案，既出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品，同時(shí)也旨在多產(chǎn)加氫裂化尾油和重石腦油。圖 1-3 是 20集團(tuán)公司的 18 套裝置的產(chǎn)品收率分布情況[11]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2833041