探索炼油厂氢气网络集成技术的研究

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1、浙江大学硕士学位论文炼油厂氢气网络集成技术的研究姓名：张毅申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：阳永荣20030601摘要髓着含硫原i辔和重簸原涵热工沈铡的增大，爨及原渣加工深发和环境保护对漓品质量要求的不断提高，加氢工艺得到越米越广泛的应用；但是由于汽油中芳烃含撼的限制使褥重整装鬟匏热工量减少，也就减少了重整装置剽产品氢气鲍数爨，因此炼油厂的氢气来源减少。企球扶2000,开始，由重熬装置提供豹氯气已远远满足不了翻氢工艺的需求，约有50％～70％的炼油厂缺乏氢气。豳内炼油厂的情况也一样。有鉴于此，笔糟应用质量集成方

2、法磷究了炼油厂氮气网络鲍集成技术阗题，菸越j崽确定了氯气网络的焱优供应方案。本文的主要内容包括：1。综述了过程系统工纛中质量集成螅发展状况，彀捶研究内容、研究方法等。说暖7疾量集成在可持续发展过程中关予原料充分利用和废料最，j、化簿研究中的羹骚性。2．介绍了鼹有1200万吨／年加工能力的镇海炼化氨气网络中各个装鼍的规模、装置模型及搡穆数摄。包据糖氛耩裁、鸯羹爨裂纯、催化爨楚、制氢移变压吸附装鬟簿。其中重点介绍了加氢装置的流程，包括加氮装置各种搽作条件对反殿的影响；柏缀装置对新氢、循环氢的需求：加氢装置产生的高压弛放气、

3、低压弛放气、脱硫化氢干气和瓦斯气戆肇孥点及可能懿粥途。3．使用越结构建模方法优化了镇海燎化现有的氢气网络。模型识括氢源和氢阱的划分，超结构阁形表示方法、优化目标、约束条件等。模型采用序贸三次规划算法求解优化阉题。缝杀显示：磐暴逶当改造瑗囊氢气网络滚程，镇海炼识每年霉疆帮套7023万元的氢气费用。4．本文首次提出了提纯装嚣集成设计方法，把广泛使用的变压吸附、膜分离和深冷分离装置以怒维稳熬方式缝会在一起，宠分发挥了务耱鬟楚装耋豹凭轰。建立了毽括提缝装置的流程模型、投资费用和操作费用在内的掇纯装置集成模型，并和氢气网络超结构

4、模型结合在一起进行优化。结果鼹示：如果镶海炼化新增加一套12kNm3／h的膜分离装饕，舞谖整氢气援筑滚鬈纛氢气供应流程，鬻臻搽嫠费震霹鞋逡一步耩毵，每年还可以带省4937万张。5．本文进一步提出了OmH双网络灵敏度分析的创新方法。通过综合考虑炼油厂油网络魏氢麓络，确定瓣络串静矮感装警滋及稷应熬参数。灵敏度分辑计算遥疆中，改交这些敏感装置的操作参数，考察在当前操作点附近油网络的利润增加和氢气网络成本提高的变化趋势，从而可以为提高炼油厂全厂利润指明方向。以镇海炼化加氢裂化为例，模拟研究发现如果适当改变某些装置的操作条件，把

5、PSA氢气的纯度从99％降低到98％，加氢裂化的新氢纯度从94％提高到97％，可以为企业每年增加588．2万元的效益。关键词：氢网络、超结构、炼油厂、提纯装置集成设计、O．H网络模型、灵敏度分析IIAbstraetEnvironmentalpoliciesandmarketforcesareincreasingthepressureforchangeintherefmingindustry．Hydrogendemandincreasestoremovemoresulfurinoilproducts．Simultaneo

6、usly，tomeetthearomaticslimits，refineriesarereducingtheoperationloadofnaphthareforming，谢t11theresultthatlesshydrogenisbeinggenerated．Until2000，Reformingprocesseswerealreadyunabletosupplythesufficienthydrogentomeettheneedofhydrotreaterandhydrocracker,andabout50％～7

7、0％refineryislackofhydrogenallovertheworld：Torebalancesupplywithdemandofhydrogeninrefineries，anovelapproachtothemassintegrationWasinvestigatedmoresystematicallyinthisthesiswhichconsistsoffivepartsofcontentsasfollows：1．Theart-of-stateofmassintegrationWascompletely

8、reviewedcoveringthroughtheresearchschemetoapplicationofintegrationtechnology．ItWaspointedoutthatmassintegrationwillplayakeyroleintheefficientutilizationofresourcosand