过程能量综合在炼油装置热联合能量优化中的应用分析

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1、·∆T（3）对每一个，按具体情况进行分段，对每一段用MINLP模型进min行优化，此时，使用专家数据库进行判断；（4）如得到新的换热网络满足投资等限制条件，则将减少1，否则加3，回到第三步继续计算；∆T（5）比较不同下的改造总费用，从中选出最小改造费用的换热网min络为优化改造方案。5.装置直供料热联合的换热网络优化5.1优化过程的总目标函数采用火用经济目标函数，总费用＝操作费＋投资折旧。式中，操作费指单位时间内消耗的冷、热公用工程费和机泵动力消耗费。且有：操作费＝∑Exj×Cj式中，Exj是火用流量，Cj是单位火用价。以火用计价而不以能计价在于既考虑能量的数量

2、又考虑能量的质量，能更准确的反映过程用能的实际状况。在不同的直供料温度初值Tm下，分别进行参与热联合的各装置内的包括换热和分馏调整等内容的协同优化，得到不同Tm值下的总费用。最后取总费用最小和便于操作的方案作为优化方案，该方案对应的直供料温度Tm就是最优直供料温度Tdir,opt。5.2换热网络和分馏系统的协同优化对参与热联合的每一个装置来说，不同的Tm值有不同的分馏和换热方案，有不同的反应网络换热效果的目标物流换热终温Ttar，它是一个十分重要的参数。如果目标物流是被加热的冷流，Ttar越高，热公用工程消耗（即加热炉燃料消耗）就越少，操作费用就越低，反之亦然。

3、如果目标物流是被冷却的热流，越低，冷公用工程消耗（即循环水消耗或空冷动力消耗）就越少，操作费用就越低，反之亦然。目标物流的确定可以根据工艺实际自由选择。换热网络弹性分析软件可以方便的求出Tm对Ttar的影响，同时结合流程模拟Ttar温度下的分馏塔的操作参数也可以给···出，至此，操作费用的优化便完成。···5.实施方案5.1原换热流程简述我厂30万吨/年加氢精制装置的原料是来自延迟焦化装置的蜡油。340℃的蜡油从焦化分馏塔侧线抽出先跟原料换热，再发生1.0Mpa蒸汽，温度降到220℃，然后被冷却到101℃后由泵送到加氢精制去掉其中的硫等杂质，成为合格的催化裂化原

4、料。在精制车间，从缓冲罐来的蜡油先与反应物料换热到271℃，然后混氢进加热炉被加热到340℃进反应器。5.3.1换热流程的改进若取蜡油直供料温度初值为250℃，则现有焦化装置的蒸汽发生器和循环水冷却器可以省去。加氢精制这边蜡油的换热流程可以按两个方案考虑：一是老流程，二是新流程。老流程，原样不变，新流程停用一台氢气－加氢反应产物换热器，分别见图5-2和图5-1。图中所列的数据是通过应用PRO/II流程模拟软件和换热网络模拟软件计算得到的。对比图5-1、图5-2可以看出，采用直接热供料后，节能降耗的效果将从如下几方面体现：一、蜡油进加热炉的温度提高，而因此降低加热

5、炉的负荷；二、反应产物进冷却器的温度降低，而因此降低加氢装置的冷却负荷；三、低分油进分馏塔的温度提高，而因此降低分馏塔塔底重沸炉的负荷；四、焦化停用循环水冷却器,而因此降低焦化装置的能耗。具体的效益分析见表···延迟焦化装置加氢精制装置反应产物374℃原料229℃150t/h356℃蜡油340℃27t/h250℃325℃314℃ 340℃329℃296℃加热炉氢气60℃ 241℃272℃130℃去分馏193℃119℃去冷却低分油50℃图5-1新流程基础上的直供料换热流程图5-2老流程基础上的直供料换热流程延迟焦化装置加氢精制装置原料229℃150t/h反应产物3

6、74℃蜡油340℃27t/h250℃330℃340℃312℃加热炉328℃ 241℃303℃141℃去分馏氢气60℃212℃ 128℃去冷却低分油50℃5-1。从表5-1老流程方案优于新流程方案。表5-1实施热联合以后的节能效果（直供料温度为250℃）项目变化值老流程新流程蜡油进加热炉的温度23℃反应产物进冷却器的温度-18℃-9℃低分油进分馏塔的温度13℃21℃焦化装置冷却水用量-257t/h-257t/h焦化装置产1.0MPa蒸汽-1.6t/h-1.6t/h年综合效益（万元）523412设备焦化装置冷却器、蒸汽发生器闲置冷却器、蒸汽发生器闲置情况加氢精制装置

7、无设备闲置和新增一台氢气换热器闲置···5.结论(1)本文提出的直供料的热联合能量优化方案，首次将“ICI夹点设计原理”和“三环节能量流结构模型”理论应用于炼油企业延迟焦化和加氢精制装置的系统换热网络优化设计是完全可行的，成功地解决了装置热联合换热网络设计中的一系列理论与实践问题，并获得良好的节能效果和经济效益。(2)直供料的热联合能量优化方案，建立了装置内工艺操作系统和换热系统协同优化的方法，为化工过程大系统换热网络与工艺操作系统的协同优化走出了一条新路。(3)不同边界条件下系统换热网络的弹性分析方法和编写的相关软件，为实施不同装置间热联合与方案优化提供了可靠

8、的保障。⑷本文提出的将欲