常减压蒸馏装置模拟与操作优化

陈亮 张兴太 刘雅楠（玉门油田公司炼油化工总厂，甘肃 酒泉 735000）

炼厂的装置比较多、产品种类复杂、工艺流程也比较繁多，由于又要考虑原油供应以及产品需求在市场上的变化，所以就要对生产装置的操作和模拟进一步的优化。目前许多企业都已经应用了最新的优化软件，不仅在优化中取得了最大的经济效益，而且也保证装置在完整的操作过程中完成生产计划。但装置在运行过程中还存在着许多问题，需要我们再进一步的探究。

1 装置中存在的问题

分析本厂常减压装置中存在的问题，找出流程的模拟结果。近年来，本厂原油性质变化较大，重质化劣质化加剧，在供给上一直处于不稳定的状态，由于处于被动模式，所以在原油种类以及比例变化上都给工厂的生产造成许多问题。在大量使用塔指油、玉门原有等原料后，掺炼原油比例发生重大变化，在及时调整操作的情况下，初馏塔轻质油大量增加，以至于装置出现了冲塔现象，由于塔内的分馏效果变坏，破坏了正常的传热传质装置，使塔顶在温度、压力侧线馏出口上的温度上升，塔底的液位突然下降，使馏出油的颜色变黑，从而实现装置在运行中保守生产的模式。所以技术人员应根据具体情况进行分析，得出计划对初馏塔装置进行改造。

2 利用圣金桥模拟分析工具

运用圣金桥过程仿真模拟软件，在科学合理的流程规划上，选择适合炼油的方法，在流程中进行大量的数据模拟计算，分析与实际生产过程中的模拟数据，建立常减压蒸馏装置的模拟流程。而且，为了得到完整的混炼比例上的变化以及参数物料变化上的方法，通过改变模型的流程，使灵敏度工具能够完成并解决问题。

2.1 模拟软件在混炼比中的优劣势

圣金桥过程仿真模拟软件是用于对受某些操作变量影响程度的一个灵敏度工具，主要对关键操作变化的变量和反映的设计变量这一过程进行检验。如果操作变量在已经给定的范围内变化，定量计算结果变量的相应变化趋势。我们可以改变一个或多个流程变量，并用它探究在其他流程变量上的影响，用灵敏度分析工具验证，看一个设计规定的解是否在操作变化的范围之内，还可以对简单的执行过程进行优化。该工具是厂家专门为玉门炼厂设计，其平台在流程工业中应用最为广泛，对炼油行业的分离有很好的作用。灵敏度工具在混炼比中的优势，在于分析变化变量值上，对每个组合的变化都会生成一组结果，这些结果是变量组合下生成的模拟结果，就是变量是否合理选取，主要反映不同的混炼比例在装置模拟上的数据结果的影响。如果以原油比例的变化变量为例，利用一定的方法使变量变化，根据灵敏度工具的特点进行分析，得到的结果就反应了在不同混炼比中对装置模拟结果的影响。灵敏度工具在混炼比中的劣势影响，根据灵敏度工具的特点，从变量变化生成变量组合，如果变化变量的数目多，而且在变化频率上也越来越高时，生成的组合数据就越大。在整个流程模拟的稳定性、结果合理性以及计算机的性能上都要提出要求。在混合原油的比值输入上，主要是通过化验样品或调和样品混合规定的，但在灵敏度工具中没有对它变量的选项，所以要变成对原油输入量的方法，就要对模拟流程进行改造。由于运用灵敏度工具在生成的变量组合与模拟结果是有限的，只是对反映变量变化上产生一定的影响，还不能完全做到变量完整变化的影响。

2.2 利用圣金桥过程仿真模拟软件实现装置模拟

首先，对初馏塔、常压塔、减压塔以及稳定塔之间组成的常压蒸馏装置进行模拟，炼油厂为我们提供装置的模拟数据，进行主装置的设备参数和工艺参数分析。如果对原油的进料温度和压力进行模拟计算，得到的结果与实际生产的数据进行比较。而且利用该工具进行夹点分析，从而优化换热网络。对夹点进行分析，设计新的换热网络。如果传统的换热器不能满足，就需要增加新的换热器。应用软件集成工具Aspen Pinch制作换热网络优化的操作界面，从而得到换热网络的结构图进行分析。还可以利用Aspen B-JAC校核旧换热器，从而设计所需要的新换热器，对旧换热器的数据进行核算，然后利用Aspen B-JAC计算界面对新增的换热器进行设计。最后实现全馏程模拟，根据主装置的模拟结果，换热网络的优化对常减压装置进行模拟，换掉不合适的换热器，实现优化的全流程模式。通过Aspen Pinch、Aspen B-JAC这些软件集成工具进行集成装置，从而为实现减压蒸馏装置的全过程模拟得到了很好的结果。不仅可以为炼油厂减压车间进行直接的指导、改造，而且也优化了其他常减压蒸馏装置流程模拟。

3 结语

本文运用圣金桥过程仿真模拟软件，在常减压蒸馏模型的基础上，对原油的混炼比例进行计算，使之达成更好的模拟数据。它的利用，在工厂原油种类的发展情况下，帮助它以最小的代价实现了相对合适的混炼比，使工厂生产得到进一步的指导过程，具体方法是可行的，玉门油田公司炼油化工总厂常减压车间在蒸馏装置的操作与优化模拟中有效的解决了这一要素，实现了工厂生产的最大效率。

[1]葛玉林.常减压蒸馏流程模拟与优化及换热网络综合[D].大连理工大学,2007.

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