基于流程模拟的常压蒸馏过程操作优化

发布时间：2017-05-25 20:25

  本文关键词：基于流程模拟的常压蒸馏过程操作优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：石油作为一种重要的能源形式,在工业及经济的发展中都占有着极其重要的位置,也是目前最主要的能源来源之一。将石油投入到实际应用必须经过原油的炼化过程,从而得到汽油、航空煤油、柴油等燃料以及其他化工原料,因而石油炼化在一个国家的工业中也占有着重要的地位。常减压蒸馏过程作为整个炼化工艺的龙头,是整个流程中最重要的一环,也是整个炼油企业中耗能最大的一环。无论是目前节能减排的大背景,还是从企业的经济效益考虑,对常减压过程进行流程模拟并在此基础上进行操作优化都是很有必要的。本文以大连石化某套5Mt/a的常减压蒸馏装置为研究对象,基于实际工艺及参数,利用Aspen Plus建立常减压工艺流程的仿真模型并进行仿真模拟,通过仿真结果与实际工况的对比验证模型的准确性,之后运用智能算法以该模型为基础,对常压塔进行多目标操作优化。本文的第二章对常减压蒸馏的一般过程进行介绍,对常压蒸馏及减压蒸馏的原理进行详细分析,并且建立精馏过程的数学模型,即MESH方程,该数学模型是流程模拟及优化的理论基础,基于该数学模型,对精馏过程的流程模拟及操作优化的依据有了更基本的认识。本文的第三章详细介绍大连石化该常减压设备的工艺流程,并以实际的工艺与参数为依据,对初馏塔、常压塔及减压塔进行合理的等效,在Aspen Plus平台上建立各塔的仿真模型,在此基础上搭建常减压流程的仿真模型并进行模拟,将模拟结果与实际工况值进行对比,验证模型的准确性。本文的最后一章是对常压蒸馏过程的操作优化。首先对比分析几种较主流的多目标优化智能算法,选择本文应用的智能算法,之后在matlab平台上建立优化模型,最后将优化模型与仿真模型建立数据传输,对常压蒸馏过程进行多目标优化,优化目标为拔出率的最大化与能耗的最小化。
【关键词】：常减压蒸馏 流程模拟 多目标优化 智能算法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE624.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题的背景及意义9-11
• 1.2 流程模拟技术11-18
• 1.2.1 流程模拟技术的发展过程及趋势12-13
• 1.2.2 稳态模拟与动态模拟13-16
• 1.2.3 流程模拟技术的研究现状16-18
• 1.3 常减压塔操作优化18-19
• 1.4 本文主要研究内容19-21
• 第2章 常减压蒸馏原理及数学模型21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 常减压蒸馏原理21-25
• 2.2.1 常压蒸馏原理22-24
• 2.2.2 减压蒸馏原理24-25
• 2.3 稳态精馏的数学模型25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 常减压过程建模及流程模拟29-53
• 3.1 引言29
• 3.2 常减压装置的工艺流程29-33
• 3.2.1 初馏塔流程30
• 3.2.2 常压塔流程30-32
• 3.2.3 减压塔流程32-33
• 3.3 物性方法与收敛方法的选择33-34
• 3.4 原油性质分析及虚拟组分切割34-38
• 3.5 初馏塔与常减压塔仿真模型的建立38-45
• 3.5.1 初馏塔仿真模型38-39
• 3.5.2 常压塔仿真模型39-42
• 3.5.3 减压塔仿真模型42-45
• 3.6 常减压过程流程模拟及结果45-51
• 3.7 本章小结51-53
• 第4章 常压塔蒸馏操作的多目标优化53-64
• 4.1 引言53
• 4.2 优化算法的选取53-56
• 4.3 常压蒸馏装置多目标优化56-59
• 4.3.1 目标函数的确定56-57
• 4.3.2 优化变量的选择57-58
• 4.3.3 约束条件的选择58-59
• 4.4 优化结果59-63
• 4.5 本章小结63-64
• 结论64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 戴彦德;我国可持续发展中的能源问题[J];节能;2003年02期

2 董国森;周立岩;;应用新技术充分挖掘老常减压蒸馏装置潜力[J];炼油技术与工程;2006年01期

3 李萌萌;姜召;李璐;方涛;;Aspen Plus在超临界流体技术中的应用研究进展[J];化工进展;2014年S1期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张程;基于ASPENPLUS的常减压装置过程模拟与换热网络优化[D];中国石油大学;2011年

  本文关键词：基于流程模拟的常压蒸馏过程操作优化，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：394931