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3.5Mt/a常减压装置的流程模拟及操作优化研究

张健中  
【摘要】: 常减压装置是炼油加工的龙头,其蒸馏效果对石油产品的质量和收率有重要的影响。由于原油物性参数的改变,装置的操作条件需要不断的进行调整。课题针对大庆石化分公司3.5Mt/a常减压装置的运行情况进行流程模拟,并对装置进行操作优化研究,为调整操作提供参考。 根据大庆常减压装置的流程,本文应用序贯模块法对常减压装置的初馏塔、常压塔和减压塔进行流程模拟计算。首先利用原油实沸点蒸馏数据将原油切割为一定数目的虚拟组分,并以此作为常减压装置初馏塔的输入。然后选择适合模拟炼油过程的单元模块和收敛方法,同时规定各塔的模拟模型及过程参数,对初馏塔、常压塔和减压塔逐个进行模拟计算。对初馏塔的模拟除初顶油质量存在很小的误差外,流量和温度等关键指标与实际是一致的;对常压塔的模拟在温度、流量和质量指标上均与标定值一致;对减压塔的模拟除减二线和减底渣油存在一定误差外,其余侧线产品的指标基本与实际数据一致。模拟结果表明对常减压装置的化工流程模拟真实地反映了装置的运行工况。 利用流程模拟得到的装置模型,对常压塔常一线航煤进行离线操作优化,达到航煤产量最大化的目标。首先对常一线航煤进行单变量灵敏度分析,得到对其质量指标影响较为明显的变量。然后选取灵敏度分析所得变量为操作变量,同时选用常顶油、航煤和柴油的质量指标作为约束,利用SQP算法对装置进行离线寻优。优化结果表明:在各产品质量指标得到保证的前提下,通过对操作变量进行调整,航煤的产量明显提高,实现了优化的目标。本课题得到了国家自然科学基金的资助。


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