基于proⅱ的常减压装置过程模拟及其换热网络的优化分析

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1、附录一常减压装置模拟控制指标总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．62附录二常减压装置流程模拟图(PROII)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯64附录三常减压装置操作参数优化流程模拟图(PROII)⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯65攻读硕士学位期间发表学术论文情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．66致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67中困石油人学(华东)硕上学位论文1．1前言第一章绪言能源历来是世界各国可持续发展问题的一个重要主题。由于人口增长及经济发展，能源问题严重束缚了我国的进一步发展，因此节能就显得尤

2、为重要。随着国际能源资源的日益减少，原油价格的大幅度波动已对国内炼化等上下游企业的生产经营造成了严重影响，国内三大石油公司对原油价格倒挂的巨大冲击均感到经营风险的日益加剧，特别是为应对气候变化的异常现场，国家提出建设资源节约源和环境友好型的战略目标，更加要求企业走绿色经济、低碳经济的新型工业转业发展道路，作为石化行业就要求尽量减少对资源垄断带来的竞争优势，实现全行业、全产业链、全供应链的多方利益最优化，共同应对资源危机，提高炼油企业的技术升级更新换代的竞争能力。石油化工企业在我国工业中的整体用能水平与国外

3、相比差距很大，特别是中国石油东北某大型石化公司炼油厂南新区的原油常减压蒸馏装置无论在地区石化公司内部，还是在三大石油公司横向对比，其能耗极高，节能潜力巨大，为此装置进行了扩能改造，因此此装置的节能优化对炼油厂极为重要。中国石油东北某大型石化公司炼油厂南新区常减压蒸馏装置耗能水平长期徘徊在行业末位，这与其石化大公司的整体形象极不相称，整体估算南新区常减压蒸馏装置仅燃料消耗量相当于原油加工量总体能源的l％Ⅲ以上，而经过技术改造的换热网络能量回收的水平更加是影响该南新区装置能耗的关键所在。因此，更为系统、全面地

4、优化换热网络，既可以提高原油的换热终温、减少燃料消耗，还可降低冷却负荷，从而节能增效。本课题就是通过计算机模拟常减压装置的实际运行状况，优化操作参数，从而达到节能效果。1．2流程模拟技术化工流程模拟系统是随着计算机硬件、软件系统的迅猛发展，业已成熟，主要化工流程模拟系统供应商提供的产品均主要是由数学模型、规划算法、统筹软件、用户接口界面集合而成，该系统是通过用户将问题由用户界面自行导入，有的也可允许借助OfficeExcel软件等直接导入和输出数据，电脑计算输出结果的集成系统给用户带来了第一章绪：i很大方

5、便。化工过程模拟系统化工过程模拟系统是以计算机为辅助手段(AID)，通过建立过程系统的模型并求解，来进行物料与能量及动量传递的综合三大系统衡算，还能估算选型设备或全装置流程的结构尺寸计算，投资产出及经济成本等费用计算，得到有关选定装置的整体化工过程分析与综合性能的关键信息。化工过程模拟系统的开发主要体现在计算机辅助化工过程设计上(ComputerAidedChemicalProcessDesign)，即开发出一整套能够实现某～类操作型或设计型模拟计算的计算机程序或软件系统，也可以为高级控制系统复杂控制回路

6、组态提供数学模型，还可以用作现场仿真培训系统的内核操作系统，提高员工的操作技能，评估操作员工的操作水平，减少装置的QHSE事故风险。1．2．1流程模拟技术的发展美国等西方发达国家对石油化工模拟的研究始于上世纪五十年代中期，以美国凯洛格工程公司为代表的各研究单位及工程公司均作了深入研究，并取得了实质性的进展，仅二十五年左右的时间就研发成功了多种化工模拟软件，如FLOWTRAN、Flexible、PROCESS、FlowSheeting等，并在炼油化工常减压装置等工程实践中得以广泛应用。进入二十世纪后期，参加

7、研制的单位也日趋广泛，包括大学和各个炼油、石化公司以及化工软件公司。随着计算机硬件及软件技术的突飞猛进，逐渐实现能够移植到个人PC计算机中实现原来只能在大型机上完成的各项功能，为商业化推广创造了良好的条件。与此同时，化工模拟过程也由移态的“离线”模拟向“在线"的动态复杂控制过度，并实际应用到石油石化等现场过程控制当中，为节能降耗及质量控制等提供了更加精确、便捷的手段。在此其中，以AspenTech(1河斯本公司)和SimulationSciences(模拟科学实验公司)为代表的软件公司异军突起，经过数次业

8、务拓展及商业并购，逐渐发展成为工业应用软件的龙头企业。上世纪六十年代末期，我国的化工部第八设计院、大型炼油石化企业和大专院校才逐渐涉猎此领域。与国外同行相比，应用还不十分普及，仅局限于各别行业，应用水准也不如国外SimulationSciences模拟科学实验公司的水平高呻1。1．2．2流程模拟技术的作用流程模拟是在人们对石油化工系统开发、设计、运行中积累的经验基本上增加现场经验公式、模型的诸多总结，在此基础上，进一步建立和修