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常减压装置详细模拟分析及用能优化

丁雯婧  
【摘要】:石油炼制工业是我国国民经济支柱产业之一,是提供能源,尤其是交通运输燃料和有机化工原料的重要部门,常减压蒸馏在炼油加工总流程中具有重要作用,常被称之为“龙头”装置,它为二次加工装置提供原料,并直接提供部分油品。但是,原油蒸馏装置是炼厂中的耗能大户,占炼油总能耗的25% ~ 30%,因此,优化常减压蒸馏装置流程,降低炼油过程能耗,对于我国炼油企业降本增效、提高市场竞争力、实现可持续发展具有重要的意义。本文围绕此主题,开展如下研究工作: 以某套常减压装置为研究目标,使用流程模拟软件Aspen Plus对装置流程进行模拟计算。由于原油的组成成分极其复杂,因此使用原油实沸点蒸馏数据作为全装置进料的性质输入软件,然后选择适合本流程模拟的物性方法和单元模块,规定各塔的模拟模型和过程参数;同时,使用Aspen Exchanger Design Rating软件对常减压装置中能量利用关键设备之一的换热器进行模拟,此软件利用与Aspen Plus软件的接口,获取物流性质数据,在模拟过程中综合考虑换热器的几何尺寸、污垢热阻等参数,并可以及时的将模拟结果返回Aspen Plus。通过对比模拟结果与装置的实际数据可以看出:模拟结果与现场测量数据基本一致,说明模拟计算过程中所选用的模型及参数设置准确。通过对模拟数据进行分析可以得到现场测量难于得到的中间结果,为流程优化提供了坚实的基础。 在流程模拟的基础上,根据用能三环节模式,对本装置能量转换环节、工艺利用环节、能量回收环节的用能进行计算,进一步汇总得到全装置能量平衡和?平衡表,绘制全装置能流图和流图。结果表明:本装置能量转换效率较高(83.59%),但?的转换率较低(50.75%),转换环节中排烟损失占总损失的比例过高,达到70.33%,回收环节中能量和的回收率均较低,分别为59.35%和41.13%,表示有较多部分热量没有利用起来。 最后,根据常减压装置的流程模拟结果,参考对过程用能三环节的分析,提出若干装置的优化改进方案,并对各方案的最终效果进行横向对比。对比结果显示各方案均可达到一定节能降耗的目的,对实际生产操作具有指导意义。


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