加氢裂化装置模拟和节能的研究

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1、青岛科技大学研究生学位论文lIIIIM1111111111MLLIILIIIIIIIlY2178927加氢裂化装置的模拟与节能研究摘要加氢裂化技术(Hydrocracking，HC)是现代炼油工业中重要的二次加工工艺，近年来，己逐步发展成为现代炼油和石油企业的桥梁技术。但加氢裂化一般能耗很大。尤其，在能源危机的今天，优化设计加氢裂化装置及其换热网络结构，最大限度的回收热量，已成为加氢裂化节能研究的必要工作。本文以加氢裂化装置的流程模拟及其换热网络设计、优化改造为主要内容，运用工程工具对加氢裂化装置进行严格数学模拟及换热网络优化，并对优化后的换热网络进行模拟计算及能耗分

2、析。主要工作如下：根据某加氢裂化装置的流程数据，本文对各个设备进行严格的流程模拟计算。首先，分析厂方提供的标定数据，选用P．R方法用于全流程的模拟，但在气体脱硫及溶剂再生部分中，采用ELECNRTL方法来预测液液平衡。随后以物料衡算和能量衡算为基础，对流程中主要操作单元包括汽提塔、分馏塔、稳定塔、脱硫塔等建立各自的数学模型，并选择Wegstein收敛方法进行模拟，迭代精度选择0．0001。将模拟值与实际值进行校准，结果表明，模拟结果与实际数据具有较好一致性，模拟结果准确可靠。由此可得：模拟过程选取的物性方法合适，建立的操作单元模型正确，模拟结果为下一步装置节能研究提供

3、了基础保障。现行换热流程的冷公用工程用量为74453kW，热公用工程用量为35701kW，通过夹点计算，发现换热网络有很大的节能空间。在夹点上方引入冷却公用工程和跨越夹点传热是该装置用能不合理的环节。按照换热网络夹点设计准则，从夹点开始，对夹点之上和夹点之下分别进行网络设计，然后将两者整合得到完整的换热网络。最后对该换热网络物流匹配进行模拟计算和能耗分析，最小冷公用工程量为49193kW，最小热公用工程量为10449kW，该热回收网络节省的冷公用工程量为25260kW，节约33．9％：节省的热公用工程量为25252kW，节约70．7％，能够实现能量目标且实际可行。针对

4、现行装置用能不合理环节，依据换热网络的改造策略，应用夹点技术对装置原有换热网络物流进行优化匹配，拆除违背夹点的冷却器，解决跨越夹点传热的问题，最终得到优化的换热网络。对改造后的换热网络进行模拟计算和能耗分析，得出改造后的换热网络能够满足工艺生产要求，节省冷、热公用工程量均加氢裂化装置模拟与节能研究为20670kW，占现行热公用工程的57．9％，占现有冷公用工程的27．8％，实际可行，具有显著的节能效果。关键词：加氢裂化模拟换热网络节能青岛科技大学研究生学位论文THESIM叫LATIONANDE】NERGY．SAVINGRESEARCHOFHYDROGENCRACKIN

5、GPLANTABSTRACTHydrogencracking(hydrocracking，HC)isanimportantsecondaryprocessinthemodemoilrefiningindustryinrecentyears，whichhasgraduallydevelopedintoabridgetechnologybetweenthemodemrefiningandoilcompanies．Wllileithasgeneralenergyconsumption．Particularly，intheenergycrisistoday，tooptimiz

6、ethedesignofhydrocrackingdeviceanditsheatexchangernetworkstructure，andmaximizetherecoveryofheat，havebecomethenecessaryhydrocrackingEnergyResearch．Inthispaper，theengineeringtoolswereusedforrigorousmathematicalsimulationofthehydrocrackingunitandheatexchangernetworkoptimization．Furthermore

7、theoptimizedheatexchangernetworkweresimulatedandthenetwork’SenergyconsumptionWascalculated．Detailedresearchesweresummarizedbelow．Accordingtoprocessdatainahydrocrackingunit，eachdevicesarecalculatedrigorously．Thepaperanalyzesthecalibrationdata,choisesPRforthewholeprocessofsimulat