氢气资源平衡与调度优化技术的应用研究.pdf

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1、专论与综述齐QI鲁LU石油PE化TR工OC，H2E0M15IC，A4L3(2TE)C：H16N1OL—O1G6Y5氢气资源平衡与调度优化技术的应用研究王辛(中国石化齐鲁分公司信息网络中心，山东淄博255400)摘要：基于齐鲁公司氢气资源管理现状分析，提出_『集产氢、耗氢成本核算、氢气网络设计优化、氢气管网在线模拟、耗氢装置氢气需求预测以及氢气系统调度优化于一体的氢气平衡与优化整体解决方案，用信息技术优化调度氧气资源，寻求新的效益增长点。该方案实施后，将实现齐鲁公司产氢耗氢装置成本的在线、实时计算，为齐鲁公司技术和调度人员提供实时的氢气资源平衡信息和成本信息，为降低产氢耗氢成本提供决策

2、依据，从而可以提高氧气利用效率，有效降低用氢成本，实现降本增效。关键词：氢气资源平衡调度优化氢夹点技术实时成本核算中图分类号：TQ116．2文献标识码：A文章编号：1009—9859(2015)O2—0161—051背景分析有氢气网络已无法满足供氢成本持续降低的需在石油炼制和石油化工生产过程中，氢气是求，供氢网络的改造和完善势在必行；消耗最大的原料之一。选择低成本制氢工艺，综(3)调度人员仍依靠有限信息的判断，凭经合利用氢气资源，强化氢气资源消耗的调度优化验对氢气系统进行平衡与调度，很难掌握加工原管理是炼化企业降低生产成本，提高效益的重要油品种多、加工方案多变、氢源多样、用氢装置对手

3、段。然而，氢气系统是一个庞大、涉及面广、影氢源要求不一、氢气网络复杂等因素而引起的氢响因素复杂的系统，如何有效优化利用氢气资源气系统变化情况，尽管基本保持氢气系统安全稳一直是企业努力研究的课题。定运行，但很难做到用氢成本最低，不可避免地造中国石化齐鲁分公司(简称齐鲁公司)经过成了氢气资源的浪费；几年的努力，采取了一系列降低用氢成本有效措(4)目前氢气资源优化利用的措施，虽然取施，主要包括：增产廉价的重整氢气、化工装置向得了较大成效，但都局限在装置负荷优化、工艺流炼油装置供氢、炼油厂含氢气体优化利用(包括程改造和优化上，氢气资源的系统调度管理和有膜分离、变压吸附(PSA)等技术的工业应

4、用)、耗效衔接程度还不够深人。氢系统优化(包括控制产品质量富裕度、按氢纯综上所述，齐鲁公司氢气资源利用率还有较度分级利用、精细管理严格控制氢气并瓦斯)等，大提升空问，系统平衡和优化还有很大潜力，迫切需要对氢气系统进行整体成本核算、设计优化、在基本实现了原油加工量增加但炼油制氢装置停开线模拟和调度优化的系统工具。或少开的目的。但从全公司角度看，仍然存在一些问题，主要表现在：2氢气系统现状(1)氢气系统用氢成本核算比较粗放，主要齐鲁公司目前每小时耗氢气15．11X10in。／通过人工估算，很难综合考虑各种影响因素，如原h，其中炼油厂12．65×10YI1。／h、烯烃厂0．70X料性质和价

5、格、加工方案和操作条件、公用工程水10in／h、塑料厂0．13X10in／h、二化1．65X电气风价格等因素，造成成本核算不够准确且周期较长，对氢气日常调度没有起到很好的指导作收稿日期：2015—03—13；修回日期：2015—03—31。用；作者简介：王辛(1981一)，女，工程师。2003年毕业于山东理工大学计算机科学与技术专业，现在中国石化齐鲁公司信(2)在不断扩能和改造情况下，氢气系统的息网络中心从事文书和合同管理工作。电话：0533—供氢网络和供氢方式没有及时响应变化，造成现75l2510。齐鲁彳i油化EQILU】PETROCHEMICALI'ECHNOIOGY2015年第

6、43卷10in／h。主要氢源包括炼油厂自产(连续重力等级的氢气管网在线模拟模型，实时得出当前整、两套制氢装置、PSA、膜分离供氢等)、乙烯裂工况下氢气管网的内部信息(包括管段压降、节解副产氢、二化煤制产氢和氯碱2离子膜产氢；点氢气纯度、流量、压力、温度、组成等)，辅助调主要耗氢装置在炼油厂，有13套，包括加氢裂化、度人员实时判断氢气管网运行状况。主要包括：一加氢、二加氢(柴油)、二加氢(蜡油)、三加氢、根据氢气管l砝]管段图和相关参数(管径、管长、走脱蜡、VRDS、SSOT、SZorb、一硫磺、二硫磺、三硫向、材质等)，将现有的零散杂乱的图纸整理成统磺、四硫磺等装置。一的清晰简洁的氢

7、气管网结构图，供各相关单位基于上述现状及企业对氢气资源精细化管理便捷查询和调度；根据完整准确的管网数据开发的需求，有必要建设一套氢气平衡与优化系统，实氧气管网在线模拟模型，基于现场数据库提供的现对全公司氢气的实时平衡监控、在线成本核算、氢气产耗数据(包括产氢气装置氢气流量、组成，耗氢量预测、优化调度和优化设计，提高氢气系统耗氢气装置氢气消耗量等)，通过氢气管网稳态的调度和管理水平，减少氢气系统波动和氢气排和动态建模与模拟，计算氢气管网内各节点的温放，提高氢