隨著石油資源日益重質(zhì)化、劣質(zhì)化,而石油燃料的清潔化標準不斷提升,這使得當今煉油企業(yè)亟待尋求和發(fā)展靈活高效的清潔油品生產(chǎn)技術。在原油的二次加工技術中,加氫裂化技術具有原料處理范圍廣、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)操作和產(chǎn)品方案靈活性高的特點,可以把各種重質(zhì)、劣質(zhì)的原料直接加工為市場需求的高品質(zhì)產(chǎn)品,如航煤、柴油以及石腦油和尾油等。因此,加氫裂化技術已經(jīng)成為現(xiàn)代煉油和石化工業(yè)中一項最重要的重油深度加工工藝,而這些優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品都是通過加氫裂化分餾塔分出裝置,它關乎著整個工廠的收益,所以加氫裂化分餾塔的研究至關重要。如何結合實際工廠情況確定裝置的最優(yōu)操作條件,已經(jīng)成為眾多學者關注的焦點。關于加氫裂化過程操作參數(shù)優(yōu)化的研究,大部分是對該過程的反應部分進行研究,而分餾部分主要是進行單目標參數(shù)優(yōu)化或者多情況下的分類比較和討論,關于分餾操作參數(shù)的多目標優(yōu)化的報道較少,因此本文針對加氫裂化分餾塔進行了模擬和多目標優(yōu)化,并且應用SPEA2算法求解基于工廠數(shù)據(jù)模擬的優(yōu)化模型。本文主要包括以下研究內(nèi)容:(1)在工廠加氫裂化裝置操作數(shù)據(jù)基礎上,應用流程模擬器Aspen Plus模擬加氫裂化主分餾塔,采用BK10物性方法,分餾塔選用PetroFrac石油蒸餾模塊,通過參數(shù)調(diào)整,使模擬結果接近工廠情況;(2)在加氫裂化分餾塔模擬的基礎上,通過對加氫裂化分餾塔的操作參數(shù)進行靈敏度分析,確定了加氫裂化分餾塔模型的操作變量,并以產(chǎn)品總值和能耗為目標,產(chǎn)品質(zhì)量和工廠條件為約束條件,建立加氫裂化分餾塔的七變量-兩目標的優(yōu)化數(shù)學模型;(3)搭建基于SPEA2算法的Matlab-Aspen Plus集成平臺,求解加氫裂化分餾塔的多目標優(yōu)化模型,獲得產(chǎn)品總值與能耗的Pareto前沿,將Pareto前沿上點的各產(chǎn)品量分布作圖,得到各產(chǎn)品量與能耗的變化曲線圖,據(jù)此提出三種產(chǎn)品方案,確定出最優(yōu)操作點。(4)應用Aspen Energy Analyzer對現(xiàn)有加氫裂化分餾系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡進行夾點分析,在確定夾點后,進一步確定最小冷、熱公用工程,提出換熱網(wǎng)絡優(yōu)化目標,給出換熱改進的建議方案。
【學位單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2016
【中圖分類】：TE624
【部分圖文】：

武漢理工大學碩士學位論文流程中有硫化氫塔、常壓分餾塔。第一種工藝流程通常有常壓分餾塔和減壓分餾塔，在塔底設置重沸爐以提供熱源。這種流程的優(yōu)勢在于柴油組分拔出的更多，并且產(chǎn)品不帶水；而缺點是需要加熱分餾塔底重沸爐的介質(zhì)到較高溫度，這可能造成爐管結焦，為了避免塔底的溫度過高，故柴油只能從減壓塔抽出，這種工藝流程較為復雜。圖 1-1為某石化公司的加氫裂化分餾系統(tǒng)流程圖。

圖 1-2 分餾部分典型工藝流程冷熱低分油先進入脫硫化氫汽提塔的不同位置，脫硫化氫汽提塔塔收穩(wěn)定系統(tǒng)，脫硫化氫汽提塔塔底液經(jīng)過分液罐，液相通過進料加分餾塔，氣相直接進入主分餾塔。主分餾塔的塔頂分餾出石腦油，提塔分別抽出航煤和柴油，塔底抽出尾油，中段設置回流。兩個塔入過熱蒸汽。2 加氫裂化分餾塔的參數(shù)及設定2.1 分餾塔壓力分餾塔中的壓力直接影響整個塔中各組分的沸點，塔壓升高則沸點于組分的分離；如果塔壓減小，組分的分離變得容易，可是塔溫會的輸送推動力則減弱，出塔氣體流率則會變大，因此塔盤的負荷將過低的壓力會引起重組分攜帶。所以為了確保塔的穩(wěn)定操作，不應力。

武漢理工大學碩士學位論文勢：體收率高，C5以上的收率可達 94%-95%以上，而催化裂化裝延遲焦化僅有 65%-70%；加氫裂化 C1-C2產(chǎn)品收率僅有 1%-遲焦化達到 3%以上；氫裂化產(chǎn)品飽和度高，非烴含量很低，產(chǎn)品安定性好，柴油膠質(zhì)；加氫裂化工藝產(chǎn)品的異構性能強，同時可以大幅調(diào)整產(chǎn)品分布20%-65%左右，而催化裂化和延遲焦化產(chǎn)率可調(diào)整的幅度很小家對于加氫裂化產(chǎn)品的需求也不同。比如，歐洲主要利用加氫質(zhì)柴油；美國由于發(fā)達的汽車工業(yè)，主要應用加氫裂化生產(chǎn)清國，絕大部分加氫裂化裝置采用靈活的生產(chǎn)方案，既出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品，同時也旨在多產(chǎn)加氫裂化尾油和重石腦油。圖 1-3 是 20集團公司的 18 套裝置的產(chǎn)品收率分布情況[11]。

【參考文獻】

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本文編號：2833041