常减压蒸馏装置循环水换热网络的优化研究

发布时间：2017-09-21 17:28

  本文关键词：常减压蒸馏装置循环水换热网络的优化研究

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【摘要】：循环冷却水作为石化工业用水系统中最重要的用水类型之一,其用水量占工业用水量的60%以上,因此循环水节水状况的好坏将极大影响整个工业水系统的节水程度。优化常减压蒸馏装置的循环水换热网络结构、最大限度的减少新鲜水和循环冷却水使用量,对石油化工企业节水减排工作意义重大。本文以常减压蒸馏装置的循环水换热网络优化为研究内容,运用流程模拟技术以及换热网络优化理论,对该工艺进行流程模拟和优化。主要研究工作如下:本文首先对过程系}q中最常见的一类问题进行了综述—换热网络综合。在叙述目前社会对能量的需求以及节水减排的重要性后,阐述了换热网络综合的两种基本方法:夹点技术法与数学规划法。分别对这两种方法发展过程中的研究实质、设计方法、研究成果等进行了讨论,然后在从工业应用的角度对两种不同方法做出比较和评价。通过对用能状况的全面分析,清楚常减压蒸馏装置的用能现状,找到了换热流程的“瓶颈”所在,若考虑整个装置的换热网络其改造工程量过于庞大。为切合工程实际,本文对常减压装置换热网络中所有涉及循环冷却水换热的换热网络进行了模拟优化。循环水换热网络优化解决问题的思路:首先构建常减压蒸馏装置循环水换热网络流程模型,通过模型模拟所得数据和结构建立该模型的混合分级超结构模型(混合分级超结构将超结构的所有级划分为无分流级和有分流级),然后利用数学规划法和流程模拟所得数据对超结构模型进行优化设计,最后对优化后的超结构模型进行流程模拟。从而使得最终的循环水换热网络不仅实现循环水用量降低,而且网络连接数也减少。优化后的循环水换热网络更有利于网络铺设,并可降低投资费用。本文优化方案改造工程量小,现有设备全部利用,对实际生产操作具有指导意义。该方案还可以借鉴到任何其他循环水换热网络中,例如蜡油加氢装置、加氢裂化装置、柴油加氢装置等。优化后的循环水换热网络可以有效的协助炼化企业节水减排、降低增效。
【关键词】：常减压蒸馏装置 流程模拟 循环水换热网络 数学规划法 混合分级超结构
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ085
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究目的及研究意义9-10
• 1.2 过程系统10-12
• 1.3 软件的应用12-13
• 1.3.1 LINGO12
• 1.3.2 ASPEN HYSYS12-13
• 1.4 本文研究主要内容13-16
• 1.4.1 常减压装置的循环水换热网络14-15
• 1.4.2 数学划法优化循环水换热网络15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 循环水换热网络集成优化方法17-26
• 2.1 换热网络综合优化方法的研究进展18-19
• 2.2 夹点技术法19-22
• 2.2.1 复合曲线与水夹点20-22
• 2.2.2 循环水用水网络设计22
• 2.3 数学规划法22-25
• 2.3.1 分布优化法23-24
• 2.3.2 同步综合优化法24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 循环水换热网络同步综合优化设计方法26-31
• 3.1 超结构概念26-27
• 3.2 无分流串联换热网络分级超结构模型27-28
• 3.3 有分流并联换热网络超结构模型28-29
• 3.4 混合分级超结构法29-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第四章 常减压蒸馏装置循环水换热网络模型优化31-47
• 4.1 常减压蒸馏装置工艺流程31-34
• 4.1.1 常减压蒸馏装置简介31-32
• 4.1.2 原油的电脱盐工艺32-33
• 4.1.3 原油初馏33
• 4.1.4 常压蒸馏33-34
• 4.1.5 减压蒸馏34
• 4.2 常减压蒸馏装置循环水换热网络综合考虑34
• 4.3 循环水换热网络的构建34-35
• 4.4 循环水换热网络优化前模型模拟35-41
• 4.4.1 循环水换热流程模拟36-38
• 4.4.2 循环水换热网络超结构模型38-41
• 4.5 数学规划法求解超结构模型41-42
• 4.6 循环水换热网络优化后模型模拟42-45
• 4.6.1 循环水换热网络优化后超结构模型43-44
• 4.6.2 循环水换热网络优化后流程模拟44-45
• 4.7 本章小结45-47
• 第五章 总结与展望47-49
• 5.1 总结47
• 5.2 展望47-49
• 参考文献49-52
• 发表论文和科研情况说明52-53
• 致谢53-54

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6 袁俊生;毛炼;;换热网络优化的进展[J];盐业与化工;2013年07期

7 ;“换热网络最优综合”通过鉴定[J];清华大学学报(自然科学版);1982年01期

8 张洪礼;;改造换热网络，降低能源消耗[J];节能;1982年02期

9 陈丙珍;欧阳平凯;何小荣;李有润;;低灵敏度换热网络的最优综合[J];石油炼制与化工;1982年02期

10 王维健;吴国东;;换热网络系统的合成[J];广东化工;1989年03期

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1 严丽娣;霍兆义;尹洪超;;粒子群算法最优同步综合换热网络[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集（上）[C];2009年

2 张平;何小荣;;改造型换热网络综合与模拟调优的集成[A];过程系统工程2001年会论文集[C];2001年

3 张俊峰;罗雄麟;;换热网络合成问题的分析[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年

4 倪锦;崔国民;姜慧;胡向柏;;兼顾求解精度的有分流换热网络的动态模拟[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集（上）[C];2009年

5 顾兆林;王赞社;冯诗愚;;酒精蒸馏换热网络用能与余热制冷[A];低碳陕西学术研讨会论文集[C];2010年

6 张勤;崔国民;关欣;;换热网络的解析解及其精度的改进[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年

7 姜涛;崔国民;倪锦;;基于一阶滞后特性的换热网络动态模型及求解[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年

8 解增忠;张俊峰;罗雄麟;;原油换热网络的动态建模与仿真[A];第九届全国化学工艺学术年会论文集[C];2005年

9 董其伍;王志彬;刘敏珊;靳遵龙;;换热网络多级综合模糊评价模型[A];2006年石油和化工行业节能技术研讨会会议论文集[C];2006年

10 顾兆林;王赞社;冯诗愚;;酒精蒸馏换热网络用能与余热制冷[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年

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1 常晓飞 邓民;石化装置节能新技术增效显著[N];中国化工报;2003年

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4 胡向柏;换热网络非线性特性及其全局最优化研究[D];上海理工大学;2012年

5 毕立群;换热网络智能综合方法的理论研究与实践[D];北京化工大学;1995年

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本文编号：895902