加氢裂化装置分馏塔模拟及优化

论文总字数：15846字

摘 要

本文基于加氢裂化工艺，画带控制点的工艺流程图，并建立Aspen Plus流程模型进行模拟及优化。模型中分馏塔，侧线塔，空冷器等模块。在模型中输入参数并校准模型。在调准基础模型的操作参数后，通过轻重石脑油混合的塔顶采出量，侧线航煤，侧线柴油对产品产量和温度的影响因素做灵敏度分析。再对工艺分析结果进行分析和优化。最后进行设计规定。从中找到一两项生产优化建议，从而提高石油产品的产量，降低能耗。

关键词：加氢；分馏；Aspen；灵敏度分析；优化

Simulation and Optimization of Distillation Column in the Hydrogenation Cracking Unit

Abstract

Based on hydrocracking process,taking the control points of process flow diagram and establish the aspen plusprocess simulation and optimization model.Model including the fractionating column,the lateral line exaction tower and other modules.In the model input parameters and the calibration model.After alignment basic operating parameters of the model,through the light and heavy naphtha mixed amount at the top of the column can side jet fuel and the influence factors of lateral line diesel on product yield and temperature sensitivity analysis.To get the sensitivity analysis of optimization results.The final design.Find one or two production optimization suggestions,so as to improve the yield of oil products,reduce the energy consumption.

Keywords: Hydrocracking; Fractionating; Aspen; Sensitivity analysis; Optimization

A

目录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1 加氢裂化技术在石油化工工业中的地位 1

1.2 中压加氢裂化的工业应用和发展前景 1

1.3 分馏塔组成及其作用 1

1.4 分馏塔与精馏塔的区别 1

1.5 Aspen在化工生产中的应用 1

1.6 Aspen Plus模拟 2

1.7 分馏塔侧线塔 3

1.8 本文的研究内容 3

第二章 Aspen工艺流程模拟 4

2.1 组分分析 4

2.2工艺流程及分析 6

2.2.1 工艺流程叙述 6

2.2.2 工艺流程图 6

2.2.3 工艺分析 8

2.3 Aspen模型的建立 8

2.3.1 模拟流程图 8

2.4 Aspen模型数据的输入 8

2.4.1 Aspen设置 8

2.4.2 物性方法的选择 9

2.4.3 组分的定义 10

2.4.4分馏塔进料数据采集 10

2.4.5 分馏塔的其他重要工艺参数 12

2.5 流程模拟结果 15

第三章工艺分析 18

3.1 灵敏度分析简介 18

3.2 灵敏度分析过程范例 18

3.2.1 创建分析单元S-1 18

3.2.2创建分析变量和被控变量 19

3.2.3 计算结果数据 20

3.2.4 作图设置 21

3.2.5 对灵敏度分析结果进行分析： 21

3.3其他工艺分析 22

3.3.1航煤采出量对航煤干点温度的影响 22

3.3.2 柴油采出量对柴油初馏点温度的影响 23

3.3.3柴油采出量对柴油干点温度的影响 23

3.3.4 航煤采出量对柴油初馏点温度的影响 24

3.3.5分馏塔塔顶的采出量对航煤初馏点的影响 24

4.1 设计规定 25

4.1.1 对航煤采出量进行工艺优化 25

4.1.2 对柴油采出量进行工艺优化 26

4.2工艺优化结论 27

第五章结论与展望 28

致谢 29

参考文献 30

第一章绪论

1.1 加氢裂化技术在石油化工工业中的地位

加氢裂化是石油炼制的过程其中之一，条件是在高温下、高压下、加氢或者催化剂下，重质的油会发生裂化反应，能够得到轻质油、柴油等物质的过程。加氢裂化技术的重要特点是灵活性比较大，可以用不同的操作条件来控制产品的收率。用这种方法得到的产品质量比较好，里面所含的杂质较少一点。虽然加氢裂化技术的质量和产品收率都比较好，但是同时设备投资相比来说要高。随着中间馏分油、质量好的化工料需求量的提高以及对环保要求越来越严格，加氢裂化已成为石油化工里不可缺少的加工工艺。

1.2 中压加氢裂化的工业应用和发展前景

在重油成为轻质油的各种加工工艺中，加氢裂化技术是一种生产灵活性大、应变能力强、产品质量好的加工工艺。除了可以生产汽、柴油外，还能够生产喷气燃料、溶剂油、灯油、石脑油、催化重整原料以及制乙烯原料等催化裂化不能直接生产的多种产品。但是，现代加氢裂化工艺一般在高压（≥16MPa）下操作，装置的投资成本高，加工花费较大，并且需要与制氢装置一同工作，因此也一定程度上限制了其发展的速度。为了更为有效地发展这一工艺技术，近年来许多国家致力于开发怎样降低操作压力的方法。中压加氢裂化的投资成本、消耗氢气的量和加工所花的费用比高压加氢裂化要低很多，技术经济效益与催化裂化差不多。在炼油厂中采用中压加氢裂化与催化裂化协同工作的工艺，分别加工轻、重蜡油馏分，这种方法可使炼油厂的产品质量提高，品种增加，结构变好，生产灵活性增强，其经济效益更高。

1.3 分馏塔组成及其作用

分馏塔由多块塔板组成，塔板较多的分离效果较好。分馏塔主要分离石油组分，对分离效果要求不是特别的高。分馏塔可以分离轻重组分，达到去除杂质，得到纯净产物的作用。

1.4 分馏塔与精馏塔的区别

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