常减压蒸馏装置关于原油混炼比等相关问题的模拟与研究
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摘要
目前，原油的混炼在国内炼厂中非常普遍，许多问题也由此而生，原油的混炼比例对后续生产加工、工艺操作条件、经济效益等一系列与工厂切实相关的问题都有很大的影响，如何在确定原油混炼比例环节做好工作，选择合适的混炼比为生产开好头，是摆在所有炼厂面前的难题。乌石化Ⅱ套常减压装置原油处理能力为350万吨/年，加工调和后的混合原油[1]，装置正常运行，但是经常遇到原油混炼比例变化问题，给生产操作以及效益的提高带来许多问题。因此，常减压蒸馏装置流程模型的建立能为炼厂生产操作、装置改造提供了理论依据，指导实际生产和改造。
本论文所做的主要研究工作如下：
（1）以乌石化Ⅱ套常减压装置的标定数据为基础，运用Aspen Plus过程模拟软件[2]，通过科学合理的流程规划，选择适合炼油过程的物性方法，对该流程进行了大量的模拟计算，对比分析物料平衡及产品恩氏蒸馏数据，建立了常减压蒸馏装置的模拟流程[3]。
（2）以塔堰高为目标，应用Aspen Plus塔核算工具，得到目前工况下的溢流因子和最大降液面/板间距，以得到最佳堰高，指导工厂实际装置改造。结果表明，通过运用塔核算工具结合实际情况，给相关改造工作提供了参考。
（3）寻找解决混炼比例问题的方法，需要得到能够完整或尽可能多的表述不同混炼比例的变化，对装置以及特定参数或物料所带来的变化的方法。得到通过改造模型流程，运用Aspen Plus灵敏度分析工具完成解决问题的方法。
（4）以原油总拔出率和常一线、常二线产量作为期望目标，运用之前找到的方法，得到相应的原油混炼比调整方案。计算结果表明，可以通过仅仅改变混炼比例，可实现原油总拔出率提高了5.094个百分点，常一线、常二线产量各增加10个百分点的期望目标。
At present, the mixed refine crude oil ratio in China are very common andmany problems also from this problem. The mixed refine crude oil ratio has greatinfluence on the subsequent manufacture, operating conditions, economic benefit andso on a series of related problems of factory. How to do good work in the link thatdetermines the proportion in mixed refine crude oil ratio and open great start thatchoose appropriate mixed ratio for production is the problem in all before. Thecapacity of the petrochemical Ⅱ set of atmospheric and vacuum distillation system is3.5million tons/year. With processed crude oil mixed, Equipment operated normally,but often meets with different kinds of crude oil mixing, to makes many troubles forthe production operation and benefits improve. So, atmospheric and vacuumdistillation system process model can provided theoretical basis for guiding the actualproduction and reform to actually refinery production operation, plant modification,
This paper main research work is as follows:
(1) with wu petrochemical Ⅱ set of pressure-relief device often calibration dataas the foundation, the use of Aspen Plus process simulation software, through thescientific and reasonable process planning, choose suitable petroleum process thephysical method, the process of a large number of simulation and comparison andanalysis of the material balance and products grace's distillation data, a vacuumdistillation unit of the often simulation process.
(2) tower for the goal of high dam, the application of the Aspen Plus toweraccounting tools, get at present conditions and the biggest drop the overflow of thefactor liquid surface/board spacing, for best high dam, guide the actual plantmodification factory. The results show that, by using tower accounting tool withactual situation, to provide the reference for relevant modification work.
(3) to find a solution to the mixed refine the method of proportion issues, need tobe able to complete or as much as possible of the expression of different proportion of mixed refine and changes of device and specific parameters or stores changes in theway. Get through the transformation model process, the use of Aspen Plus sensitivityanalysis tools to complete the methods to solve the problems.
(4) to total crude oil out rate and often a line, often second line production as thedesired objective, using the method of found before, obtained the correspondingmixed refine crude oil than adjustment scheme. The calculation results show that canonly change through mixed refine proportion, can achieve total crude oil out5.094%increase rate, often a line, often second line yield increase10%of all expectations.
本论文所做的主要研究工作如下：
（1）以乌石化Ⅱ套常减压装置的标定数据为基础，运用Aspen Plus过程模拟软件[2]，通过科学合理的流程规划，选择适合炼油过程的物性方法，对该流程进行了大量的模拟计算，对比分析物料平衡及产品恩氏蒸馏数据，建立了常减压蒸馏装置的模拟流程[3]。
（2）以塔堰高为目标，应用Aspen Plus塔核算工具，得到目前工况下的溢流因子和最大降液面/板间距，以得到最佳堰高，指导工厂实际装置改造。结果表明，通过运用塔核算工具结合实际情况，给相关改造工作提供了参考。
（3）寻找解决混炼比例问题的方法，需要得到能够完整或尽可能多的表述不同混炼比例的变化，对装置以及特定参数或物料所带来的变化的方法。得到通过改造模型流程，运用Aspen Plus灵敏度分析工具完成解决问题的方法。
（4）以原油总拔出率和常一线、常二线产量作为期望目标，运用之前找到的方法，得到相应的原油混炼比调整方案。计算结果表明，可以通过仅仅改变混炼比例，可实现原油总拔出率提高了5.094个百分点，常一线、常二线产量各增加10个百分点的期望目标。
At present, the mixed refine crude oil ratio in China are very common andmany problems also from this problem. The mixed refine crude oil ratio has greatinfluence on the subsequent manufacture, operating conditions, economic benefit andso on a series of related problems of factory. How to do good work in the link thatdetermines the proportion in mixed refine crude oil ratio and open great start thatchoose appropriate mixed ratio for production is the problem in all before. Thecapacity of the petrochemical Ⅱ set of atmospheric and vacuum distillation system is3.5million tons/year. With processed crude oil mixed, Equipment operated normally,but often meets with different kinds of crude oil mixing, to makes many troubles forthe production operation and benefits improve. So, atmospheric and vacuumdistillation system process model can provided theoretical basis for guiding the actualproduction and reform to actually refinery production operation, plant modification,
This paper main research work is as follows:
(1) with wu petrochemical Ⅱ set of pressure-relief device often calibration dataas the foundation, the use of Aspen Plus process simulation software, through thescientific and reasonable process planning, choose suitable petroleum process thephysical method, the process of a large number of simulation and comparison andanalysis of the material balance and products grace's distillation data, a vacuumdistillation unit of the often simulation process.
(2) tower for the goal of high dam, the application of the Aspen Plus toweraccounting tools, get at present conditions and the biggest drop the overflow of thefactor liquid surface/board spacing, for best high dam, guide the actual plantmodification factory. The results show that, by using tower accounting tool withactual situation, to provide the reference for relevant modification work.
(3) to find a solution to the mixed refine the method of proportion issues, need tobe able to complete or as much as possible of the expression of different proportion of mixed refine and changes of device and specific parameters or stores changes in theway. Get through the transformation model process, the use of Aspen Plus sensitivityanalysis tools to complete the methods to solve the problems.
(4) to total crude oil out rate and often a line, often second line production as thedesired objective, using the method of found before, obtained the correspondingmixed refine crude oil than adjustment scheme. The calculation results show that canonly change through mixed refine proportion, can achieve total crude oil out5.094%increase rate, often a line, often second line yield increase10%of all expectations.
引文
[1]孙艳等，二套常减压装置蜡油铁含量高的原因分析[J].广州化工，2010,38（8），257-259.
[2]徐胜；艾志斌,两套常减压装置风险检验结果比较[J].石油化工安全环保技术，2009,25（4）,17-19.
[3]仇汝臣，恩氏蒸馏曲线数学模型的研究[J].化学工程，1995,23（1），50-52
[4]黄文，原油蒸馏系统的建模仿真与操作优化研究[D].北京：北京化工大学，2011
[5]秦娅，减压转油线气液两相流动特性模拟及结构优化研究[D].天津：天津大学，2009.
[6]张奎严，辽化炼油厂常减压装置用能分析与优化[D].大连：大连理工大学，2009.
[7]仇汝臣，原油蒸馏产品质量预测模型化和过程优化研究[D].天津：天津大学,2006.
[8]王常志，常减压装置加热炉物料温度控制[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学,2004.
[9]刘寒秋，原油蒸馏过程的模拟和优化[D].天津:天津大学,2005.
[10]颜世闯，燃料型减压塔减压深拔的研究[D].天津:天津大学，2004.
[11]谢玉桂，用克拉玛依抽余油生产食用6号溶剂油分馏工艺模拟[D].天津：天津大学,2008.
[12]何洪，炼油常减压装置中减压塔技术改造[D].天津：天津大学,2002.
[13]邹桂娟等，应用ASPENPLUS建立常减压装置的模拟系统[J].炼油与化工，2004，15（2）,32-34.
[14]刘四斌等，原油及馏分油物性关联研究进展[J].石化技术与应用，2007，25（1）,68-74.
[15]马邵艳，哈萨克斯坦原油性质及加工方案研究[D].兰州：兰州大学,2007.
[16]杨佳丽，石化企业产品质量跟踪理论与应用研究[D].杭州：浙江大学信息学院，2010.
[17]张大林，透热精馏过程模拟与有效能分析[D].大连：大连理工大学，2006.
[18]郭姝媛，化工过程模拟辅助设计专家数据库系统的研究[D].大连：大连理工大学，2005.
[19]丁晓明，常减压蒸馏装置换热网络的模拟优化[D].上海：中国石油大学(华东),2009.
[20]曾涵卫，高纯乙腈连续精制工艺模拟与优化[D].杭州：浙江工业大学，2011.
[21]裴瑞凌，智能工厂流程模拟仿真平台IntelSim的设计[D].杭州：浙江大学，2005.
[22]李微维，常减压蒸馏流程模拟及换热网络优化设计[D].石家庄：河北工业大学，2011.
[23] Eric.Carlson，Don’t camble with physical properties for simulations[J].Chemicalengineering progress,1996,October.
[24] William l.Luyben，Distillation design and control using aspen simulation[M].NEWJersey：JOHN WILEY&SONS，2006.
[25]路浩宇，气体分馏装置的动态模拟[D].北京：北京化工大学，2008.
[26] P.W.Gallier,L.B.Evans，ASPEN:Advanced Capabilities for modeling and simulation ofindustrial processes[J].Computer Application to Chemical Enginerring，Chapter16,1980,p293-308.
[27]张大林，透热精馏过程模拟与有效能分析[D].大连：大连理工大学，2006
[28]张哲，卢涛，基于Aspen Plus的常压蒸馏装置流程优化[J].北京化工大学学报，2009，36，sup，109-112.
[29]陈猛，基于化学链的能量转换系统的Aspen仿真[D].武汉：华中科技大学，2009.
[30]孙晓静，基于Aspen技术和随机搜索算法的化工过程能量集成方法的研究[D]，大连：大连理工大学.
[31]赵琛琛，工业系统流程模拟利器——ASPEN PLUS[J].电站系统工程，2003,19（2）,56-58.
[32]原璐等， Aspen Plus功能扩展方法探讨[J].青岛科技大学学报，2005,26（2），128-131.
[33]李勇，肖军，Aspen plus软件及其在燃煤发电工程中的应用[J],能源研究与利用，2005,3,11-13.
[34]林世雄．石油炼制工程[M]．北京：石油工业出版社，1988．
[35]张香玲，委内瑞拉原油加工方案探讨[J].广州化工,2010,38(6),240-243
[36]尹兆林，加工劣质原油的技术经济分析[J].当代石油石化，2011，19（5）
[37]傅明和，当前世界石油市场的特点及趋势分析[J].金陵科技，2005,5,19-21
[38]钱伯章，中国炼油工业发展现状和分析[J].天然气与石油,2010,28(6),38-41
[39]葛玉林，常减压蒸馏流程模拟与优化及换热网络综合[D].大连：大连理工大学，2007
[40]肖丽红，流程模拟技术在常减压蒸馏中的应用[D].北京：北京化工大学，2010
[41]杨佳丽，石化企业产品质量跟踪理论与应用研究[D],杭州：浙江大学，2010.
[42]路长通,减压渣油催化蒸汽裂化研究[D].杭州：浙江大学，2011
[43]孙莉莉,油品调合优化问题的模糊规划模型及其求解[D].上海：中国石油大学(华东)，2007
[44]贾善庆,线性规划扩充灵敏度分析及其应用[J].石油炼制,1992,12,42-47
[45]王旭华.混炼原油的评定与研究[J].石化技术.2002,9(3):159-163.
[46]兰鸿森，丁峰.基于炼油过程仿真的原油混炼比优化[J].石油炼制与化工，1997,28(11)，50-54.
[47]侯会峰等，基于Aspen Plus的原油常减压蒸馏装置的模拟[J].化学工业与工程技术，2010,31（5），8-11
[48]曾旭东，乌石化厂加工进口原油可能出现的问题及对策[J].新疆石油科技，1999,3,54-63.
[49]罗坤明，蒸馏装置生产过程智能监控与事故预报系统的研究与开发[D],上海：华南理工大学，2005.
[50]段天魁，塔板结构与操作条件关系的探讨[J]，化工设计与开发，1990,1,6-9.
[2]徐胜；艾志斌,两套常减压装置风险检验结果比较[J].石油化工安全环保技术，2009,25（4）,17-19.
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