基于流程模拟的常压蒸馏过程操作优化

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1、硕士学位论文基于流程模拟的常压蒸馏过程操作优化THEOPERATINGOPTIMAZATIONOFATMOSPHERICDISTILLATIONBASEDONPROCESSSIMULATION张可浩哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TE09学校代码：10213国际图书分类号：621.8密级：公开工学硕士学位论文基于流程模拟的常压蒸馏过程操作优化硕士研究生：张可浩导师：王庆超教授申请学位：工学硕士学科：动力工程所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TE09U.D.C:621.8Dis

2、sertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEOPERATINGOPTIMAZATIONOFATMOSPHERICDISTILLATIONBASEDONPROCESSSIMULATIONCandidate：ZhangKehaoSupervisor：Prof.WangQingchaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerEngineeringAffiliation：SchoolofEnergyScienceandEngineeringDateof

3、Defence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要石油作为一种重要的能源形式，在工业及经济的发展中都占有着极其重要的位置，也是目前最主要的能源来源之一。将石油投入到实际应用必须经过原油的炼化过程，从而得到汽油、航空煤油、柴油等燃料以及其他化工原料，因而石油炼化在一个国家的工业中也占有着重要的地位。常减压蒸馏过程作为整个炼化工艺的龙头，是整个流程中最重要的一环，也是整个炼油企业中耗能最大的一环。无论是目前节能减排的大背景，还是从企业的经

4、济效益考虑，对常减压过程进行流程模拟并在此基础上进行操作优化都是很有必要的。本文以大连石化某套5Mt/a的常减压蒸馏装置为研究对象，基于实际工艺及参数，利用AspenPlus建立常减压工艺流程的仿真模型并进行仿真模拟，通过仿真结果与实际工况的对比验证模型的准确性，之后运用智能算法以该模型为基础，对常压塔进行多目标操作优化。本文的第二章对常减压蒸馏的一般过程进行介绍，对常压蒸馏及减压蒸馏的原理进行详细分析，并且建立精馏过程的数学模型，即MESH方程，该数学模型是流程模拟及优化的理论基础，基于该数学模型，对精馏过程的流程模拟及操作优化的依据有了更基本的认识。本文的第三

5、章详细介绍大连石化该常减压设备的工艺流程，并以实际的工艺与参数为依据，对初馏塔、常压塔及减压塔进行合理的等效，在AspenPlus平台上建立各塔的仿真模型，在此基础上搭建常减压流程的仿真模型并进行模拟，将模拟结果与实际工况值进行对比，验证模型的准确性。本文的最后一章是对常压蒸馏过程的操作优化。首先对比分析几种较主流的多目标优化智能算法，选择本文应用的智能算法，之后在matlab平台上建立优化模型，最后将优化模型与仿真模型建立数据传输，对常压蒸馏过程进行多目标优化，优化目标为拔出率的最大化与能耗的最小化。关键词：常减压蒸馏；流程模拟；多目标优化；智能算法-I-哈尔滨

6、工业大学工学硕士学位论文AbstractAsakindofimportantsourcestyleandoneofthemainsources,petroleumplaysacrucialroleinthedevelopmentofindustryandeconomy.Ifpetroleumisputintopracticalapplication,itmustberefinedthroughcrudeoiltogetgasoline,aviationkerosene,dieseloilandsomeotherchemicalmaterials.Sotherefi

7、ningofpetroleumalsoplaysanimportantroleinacountry’sindustry.Atmosphericandvacuumdistillationisnotonlythebeginningandthemostimportantstepofthewholerefining,butthemostenergydissipationintheprogress.Processsimulationandoperationoptimizationinatmosphericandvacuumprocessisessentialforenter

8、prise