基于常减压装置过程模拟与换热网络优化

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1、大连理工大学硕士学位论文常减压装置过程模拟与换热网络优化姓名：吕艳卓申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：匡国柱;王瑶20020624摘要人口增长，能源危机，是当今世界的两大主题，节能降耗已是大势所趋。石油化工企业是用能大户，而原油常减压装置又是其中之最，约占整个炼油厂炼油用能量的20％．30％。因此，优化换热网络结构，最大限度的回收热量，意义重大。本文围绕这一主题，以某一炼油厂常减压蒸馏装置为工艺背景，开展了如下工作：1．利用央点技术，对整个系统进行用能诊断，发现系统的夹点温度低，传热温差大，且有穿

2、越夹点换热的流股，根据夹点理论，在夹点上方引入冷却公用工程负荷、在夹点下方引入加热公用工程负荷及存在穿越夹点换热的流股，会造成系统加热和冷却公用工程负荷的双重损失。同时，现场操作的系统热回收温差较原设计的大，有效能损失较大，现场操作情况下的系统用能不合理，应改善夹点附近的流股匹配点，减少穿越夹点的热流量，以减少系统的热公用工程的消耗量。2．石油物系的组成十分复杂，包含的化合物种类数以万计，确切组成难以确定，本文利用大型化工模拟软件ASPENPLUS对整个常减压蒸馏装置进行了模拟，确定了现场两个工况的原油组

3、成、物流流率等数据，为现场换热网络的优化奠定了基础，同时模拟了350万吨／年四个工况的基本数据，为扩能改造提供了基础。3针对在用能诊断过程中发现的问题，利用Simsci公司的软件Hextran对该装置现场的换热网络进行了模拟、优化，提出了两种优化方案；同时基于扩能改造的需要，优化，￡成了350万吨／年四个工况的换热网络。4对优化后的换热网络进行用能分析，做出了过程的组合曲线和总组合曲线，结果发现央点温度有所提高，冷热公用工程用量降低了很多，原油预热终温提高了，证明优化后的换热网络在一定程度上达到了最优。关

4、键词：常减压蒸馏，换热网络，模拟，优化，夹点技术，ASPENPLUS，Hextran摘要ABSTRACTPopulationoverflowandenergycrisisaretwotopicsoftoday’Sworld，andenergyconservationisofthetendencyChemicalenterprisesofpetroleumareconsumersofenormousenergy,amongwhich，with20—30percentofthetotalenergyconsu

5、mption，atmosphere-vacuumplantisoftheutmostconsumer．So，optimizingtheheatexchangernetworkandmaximizingtheenergy-savedareofgreatimportance．Surroundingthissubject，accordingtothebackgroundofacertainatmosphere·vacuumplant，suchworkhasbeendone：1．Usingpinchtechnol

6、ogytodiagnosetheenergy-usedconditionsofthewholesystem,theresultsshowedthatthepinchtemperatureislow,temperaturedifferenceisbigandheatflowthroughthepinchAccordingtOpinchtechnology,coldutilityloadsabovepinchandhotutilityloadsbelowpinchwillmakedoublewasteofth

7、eutilityIoads．Atthesametime，thetemperaturedifferenceofthelocaleisbiggerthanoftheoriginaldesign，thewasteofvirtualenergyishugeandtheusageofenergyisirrationalThereforeitisnecessarytoimprovethematchesofthestreamsneighboringthepinchanddiminishtheheatquantityfl

8、owingthroughthepinchinordertoreducethehotutilityconsumptionofthesystem．2Thepetroleumsystemisverycomplicated，whichincludesthousandsofcompounds，anditsexactcomponentsaredifficulttodefine．SothesimulationsoftwareofASPENP