基于并行原油蒸馏系统的工艺流程模拟及换热网络耦合与优化

《基于并行原油蒸馏系统的工艺流程模拟及换热网络耦合与优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文并行原油蒸馏系统的工艺流程模拟及换热网络耦合与优化姓名：闫东申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙津生201006摘要常减压装置是炼油加工的“龙头"，同时也是石油化工行业的耗能大户，其能耗约占炼油厂总能耗的20％左右。常减压装置换热网络的设计水平对其能量回收有着非常重要的意义。本论文以中海沥青股份有限公司的三套常减压装置为研究对象，并以这三套常减压装置的工艺流程模拟和三套装置换热网络优化及其耦含为研究内容。通过查阅文献发现，大多数研究者对换热网络的优化都是与流程模拟割裂开来的，而本文是在

2、流程模拟的基础上，取得换热网络优化所需的基础数据，然后用夹点分析法对换热网络进行优化。主要研究工作如下：第一，以PRO／II作为流程模拟工作的工具，应用序贯模块法对三套常减压装置的闪蒸塔、初馏塔、常压塔与减压塔分别进行了稳态模拟。首先，PRO／II利用实沸点蒸馏数据把原油切割为虚拟组分，并以此作为闪蒸塔或者初馏塔的进料物流。然后，选择合适的热力学模型、单元模块和模型求解方法，同时规定各单元模块的过程参数，对三套常减压装置分别进行模拟计算。工艺流程模拟的结果与现场数据吻合良好，证实模拟结果准确。可信的流程模拟结果为

3、换热网络的优化奠定了坚实的基础。第二，针对中海沥青换热网络比较落后的情况，以Hx．net为设计平台，应用夹点设计的方法对三套装置的换热网络分别进行了优化，结果表明节能效果显著。在进行网络优化的过程中，通过查阅文献发现当今国内外很少有研究者考虑到几套常减压装置换热网络的相互联系。为此，本论文在换热网络分别优化的基础上，通过寻求它们间的联系，对三套换热网络间进行热耦合，结果表明，大系统的优化将带来更大的经济效益。关键词：流程模拟常减压换热网络夹点分析法热耦合ABSTRACTAtmosphere-vacuumdisti

4、llationunit(AVDU)isthefaststepofpetroleumprocessing．Thesestageofprocessconsumesalotofenergyinthepetrochemicalindustry,whichoccupiesabout20％ofentireenergyconsumptioninacrudeoilrefinery．Thedesignleveloftheheatexchangernetwork(HEN)isveryimportanttotheenergyrecov

5、eryofAVDU．ThisdissertationprobedChinaOffshoreBitumenCO．，LTD’SthreesetsofAVDUswithprocesssimulation．OptimizationoftheHENsandcouplingoftheHENsof3AVDUswerealsoincludedintheresearch．PublishedliteraturesgenerallytendedtoisolatetheoptimizationoftheHENsfromtheproces

6、ssimulation，whileinthispaper,thebasicdatasofHENswereacquiredfromthesimulationofAVDU，andthen，theHENswereoptimizedwithpinchdesignmethod(PDM)．Thewholeworkisdescribedasfollow：First，Pro／11withProvisionwasharnessedastheprocesssimulationengine．Sequentialmodularwasap

7、pliedonflashcolumn，prefractionator，atmosphericcolumnandvacuumcolumnforsteadystatesimulation．Accordingtothetrueboilingpoints(TBP)data，crudeoilwasdividedintoseveralpseudocomponentswhichweretheinputofflashcolumnortheprefractionator．Suitablethermodynamicsmodel，mo

8、duleunitandalgorithmwereselected，andprocessparameterswereregulatedsimultaneouslyAtlast，processsimulationofthreesetofAVDUweredoneseparately．Theprocesssimulationresultsshowedgoodagreementwi