常减压装置过程模拟与换热网络优化

发布时间：2017-05-29 13:08

  本文关键词：常减压装置过程模拟与换热网络优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 人口增长，能源危机，是当今世界的两大主题，节能降耗已是大势所趋。石油化工企业是用能大户，而原油常减压装置又是其中之最，约占整个炼油厂炼油用能量的20％-30％。因此，优化换热网络结构，最大限度的回收热量，意义重大。 本文围绕这一主题，以某一炼油厂常减压蒸馏装置为工艺背景，开展了如下工作： 1．利用夹点技术，对整个系统进行用能诊断，发现系统的夹点温度低，传热温差大，且有穿越夹点换热的流股，根据夹点理论，在夹点上方引入冷却公用工程负荷、在夹点下方引入加热公用工程负荷及存在穿越夹点换热的流股，会造成系统加热和冷却公用工程负荷的双重损失。同时，现场操作的系统热回收温差较原设计的大，有效能损失较大，现场操作情况下的系统用能不合理，应改善夹点附近的流股匹配点，减少穿越夹点的热流量，以减少系统的热公用工程的消耗量。 2．石油物系的组成十分复杂，包含的化合物种类数以万计，确切组成难以确定，本文利用大型化工模拟软件ASPEN PLUS对整个常减压蒸馏装置进行了模拟，确定了现场两个工况的原油组成、物流流率等数据，为现场换热网络的优化奠定了基础，同时模拟了350万吨／年四个工况的基本数据，为扩能改造提供了基础。 3．针对在用能诊断过程中发现的问题，利用Simsci公司的软件Hextran对该装置现场的换热网络进行了模拟、优化，提出了两种优化方案；同时基于扩能改造的需要，优化生成了350万吨／年四个工况的换热网络。 4．对优化后的换热网络进行用能分析，做出了过程的组合曲线和总组合曲线，结果发现夹点温度有所提高，冷热公用工程用量降低了很多，原油预热终温提高了，证明优化后的换热网络在一定程度上达到了最优。
【关键词】：常减压蒸馏 换热网络 模拟 优化 夹点技术 ASPEN PLUS Hextran
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TE624
【目录】：

• 摘要4-10
• 前言10-11
• 第一章 文献综述11-28
• 1．1 化工过程系统工程11
• 1．2 化工过程流程模拟11-16
• 1．2．1 稳态流程模拟12-13
• 1．2．2 动态流程模拟13-14
• 1．2．3 稳态模拟与动态模拟的异同14-15
• 1．2．4 流程模拟系统软件的基本结构15-16
• 1．3 过程系统参数优化方法选择16-20
• 1．3．1 化工过程最优化方法的概念16-17
• 1．3．2 最优化方法策略的发展17
• 1．3．3 最优化方法的分类17-19
• 1．3．4 化工过程模拟中求解非线性方程组的有效方法19-20
• 1．4 过程集成20-21
• 1．5 换热网络优化21-28
• 1．5．1 换热网络综合22-27
• 1．5．2 换热网络的分析27
• 1．5．3 换热网络的设计27
• 1．5．4 换热网络的模拟27-28
• 第二章 常减压装置用能状况分析28-37
• 2．1 常减压装置夹点计算分析28-36
• 2．1．1 过程流股的提取28-29
• 2．1．2 流股传热温差贡献值的确定29-30
• 2．1．3 操作型夹点计算30-35
• 2．1．4 设计型夹点计算35-36
• 2．2 装置节能改造初步建议36-37
• 2．2．1 提高加热炉的热效率36
• 2．2．2 提高原油预热温度36
• 2．2．3 改善系统的操作弹性36-37
• 第三章 常减压蒸馏系统过程模拟37-56
• 3．1 常减压蒸馏系统工艺过程简介37-38
• 3．1．1 常减压蒸馏流程简介37-38
• 3．1．2 常减压石油蒸馏过程的特点38
• 3．2 常减压蒸馏系统模型的建立38-46
• 3．2．1 常减压蒸馏系统热力学计算方法的选择38-39
• 3．2．2 常减压蒸馏系统模拟计算39-43
• 3．2．3 计算结果与现场数据对比43-46
• 3．3 350万吨工况模拟计算46-56
• 3．3．1 工况一模拟计算46-48
• 3．3．2 工况二模拟计算48-52
• 3．3．3 工况三模拟计算52-53
• 3．3．4 工况四模拟计算53-56
• 第四章 常减压装置换热网络优化56-85
• 4．1 换热流程模拟56-62
• 4．1．1 换热流程模拟软件HEXTRAN简介56
• 4．1．2 流程模拟与模型确认56-61
• 4．1．3 合理用能61-62
• 4．2 换热网络调优计算62-74
• 4．2．1 330万吨／年换热网络优化结果65-68
• 4．2．2 350万吨／年换热网络优化结果68-74
• 4．3 节能改造方案分析74-85
• 4．3．1 330万吨／年生产能力的节能效果74-84
• 4．3．2 350万吨／年生产能力的节能效果84-85
• 结论85-86
• 参考文献86-89
• 研究生期间主要科研项目及论文89-90
• 致谢90-91
• 附录1 350万吨工况二物流组成数据表91-102
• 附录2 原油预热系统现场换热器一览表102-105
• 附录3 原油预热系统改造方案新增换热器一览表105-106

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