论文总字数：29476字

摘 要

催化重整在石油化工工艺中不可缺少的一部分，国外大部分主要用于生产高辛烷值汽油，中国现有装置则多用于生产芳烃，生产高辛烷值汽油组分的装置也正在发展。本论文利用Aspen plus流程模拟软件对催化重整装置脱戊烷、脱庚烷塔进行建模。通过利用Aspen plus完备的物性系统对两个塔的流程进行模拟计算，找出操作参数对装置的产率，产品质量的影响因素，用模拟的数据对整个工艺进行优化提高。

关键词：催化重整；脱庚烷塔；脱戊烷塔；Aspen plus；模拟优化

Simulation and Optimization of Catalytic Reformer Depentanizer, Heptane Tower

Abstract

An indispensable part of catalytic reforming in petrochemical process. Most of the foreign countries are mainly used to produce high octane gasoline. China"s existing devices are more used for the production of aromatics Device for the production of high octane gasoline components is also developing. This paper uses Aspen plus process simulation software of the catalytic reformer depentanizer, modeling tower fromheptane. By using the complete physical system of plus Aspen to simulate the process of the two towers, find out the influence factors of the operating parameters on the yield and the quality of the products. The whole process is optimized by the simulated data.

Keywords: Catalytic Reforming; Heptane Tower; Depentanizer; Aspen Plus; Simulation and Optimization

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

第二章 脱戊烷塔、脱庚烷塔的工艺流程 2

2.1 催化重整装置脱庚烷、脱戊烷塔装置简介 2

2.1.1 催化重整装置简介 2

2.1.2 扬子石化催化重整装置脱戊烷、脱庚烷塔工艺流程简介 2

2.1.3 绘制工艺流程图 3

2.2 收集与处理工艺参数 3

2.2.1 收集的数据 3

2.2.2 数据处理 5

第三章 催化重整装置脱戊烷、脱庚烷塔的流程模拟 8

3.1 模型建立 8

3.1.1 单元模块的建立 8

3.1.2 单位的建立 9

3.1.3 组分的输入 9

3.1.4 物性方法的选择 10

3.2 流程模拟 11

3.2.1 脱戊烷塔的流程模拟 11

3.2.2 脱庚烷塔的流程模拟 15

3.3 模型调整 18

3.3.1 脱戊烷塔模型调整 18

3.3.2 脱庚烷塔模型调整 24

第四章 催化重整装置脱戊烷脱庚烷塔的工艺分析 30

4.1 脱戊烷脱庚烷塔的灵敏度分析 30

4.1.1 脱戊烷塔的灵敏度分析 30

4.1.2 脱庚烷塔的灵敏度分析 36

第五章 催化重整装置脱戊烷、脱庚烷的优化 44

5.1 脱戊烷、脱庚烷塔的质量控制指标 44

5.1.1 脱戊烷塔的优化 44

5.1.2 脱庚烷塔的优化 45

总 结 47

致 谢 48

参考文献 49

附录 50

第一章 引言

化工行业与人类生活密切相关，生活中已经离不开化工产品。而中国的化工行业在世界范围的竞争力并不太理想。中国的设备大部分都依赖进口，工艺技术也都是靠国外提供。生产成本要比国外高的多。因此提升国内工艺技术，开发新的生产工艺是国内企业非常迫切需要解决的重大问题。

催化重整在石油化工工艺中不可缺少的一部分，在有催化剂作用的条件下，对汽油馏分中的烃类分子结构进行重新排列成新的分子结构，加热、氢压和催化剂存在的条件下，使原油蒸馏所得的轻汽油馏分（或石脑油）转变成富含芳烃的高辛烷值汽油（重整汽油），并副产液化石油气和氢气的过程。脱戊烷塔、脱庚烷塔主要用于除去原料中的C₅和C₇提高汽油的辛烷值和降低汽油的蒸汽压。我国现在对环境的保护的要求越来越高使得对环保汽油的需求量日益增加，因此对催化重整工艺的提高有很大的需求。

通过流程模拟可以发现工程中的不足、优化工况、降低能耗从而提高工段的经济效益。

Aspen plus是基于稳态化工模拟、优化、灵敏度分析和经济评价的大型化工流程软件。它为用户提供了一套完整的单元操作模型，用于模拟各种操作过程，从单个操作单元到整个工艺流程的模拟。具备非常完备的物性系统并提供了几十种计算传递物性和热力学模型的方法，是目前应用最为广泛的化工大型通用流程模拟软件，是世界上唯一能处理带有固体、电解质、生物质和常规物料等复杂物质的流程模拟系统，其相平衡及多塔精馏计算体现了目前工艺技术水平的重要进展。Aspen Plus 流程模拟软件具有丰富的化工单元模型库、物性数据库以及算法库, 可以方便地实现灵敏度分析、设计规定以及优化等操作.本课题利用Aspen Plus流程模拟软件对催化重整脱戊烷、脱庚烷塔进行模拟优化用以指导生产。

Aspen Plus流程模拟软件

Aspen Plus起源于美国，美国麻省理工学院于1981年完成的第三代流程模拟软件。而后此软件经过20多年的改良及发展，受到了世界各大化工企业的青睐。

（1）、 数据库 Aspen Plus的特别之处是其举世公认的最完备的物性系统，其中包括1773种有机物、3314种固体、2450种无机物、900种水溶电解质的基本物性参数。

（2）、操作模块 Aspen Plus拥有许多种操作模块，把各个模块相互组合就能建立出想要的模拟流程，可以对某一变量进行灵敏度分析，得出此变量模拟操作结果的影响情况。

目的：使用Aspen Plus对催化重整装置的脱戊烷、脱庚烷塔进行建模。通过模拟的数据对整个工艺进行分析，找出对工艺的产率，产品纯度影响较大的操作变量。

方案：查找催化重整装置脱戊烷、脱庚烷塔模拟及优化工艺资料，熟悉催化重整装置脱戊烷、脱庚烷塔模拟及优化的工艺流程、主要控制参数和产品质量要求，绘制带控制点的工艺流程图。收集相关生产数据，用 Aspen Plus软件建立催化重整装置脱戊烷、脱庚烷塔模拟及优化的模型。

第二章 脱戊烷塔、脱庚烷塔的工艺流程

2.1 催化重整装置脱庚烷、脱戊烷塔装置简介

2.1.1 催化重整装置简介

催化重整是提高汽油质量和生产石油化工原料的重要手段，是现代石油炼厂和石油化工

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