智能可视化优化技术用于常压塔多目标操作优化

应用Aspen Plus流程模拟软件,对某炼油厂的原油常减压蒸馏装置中常压塔进行准确模拟.在此基础上,选取常底蒸汽量、侧线采出量、中段回流量等8个操作变量,在其值域范围内,通过计算机模拟实验,获得了满足常压塔约束条件的样本数据.以产值最大化和能耗最小化为优化目标,应用智能可视化优化技术将这些样本数据降维映射到二维平面,生成产值与能耗的等值线.根据数据点和等值线的降维映射图,确定出能耗小、产值高的优化区域和优化操作点.对比原工况点,优化操作点的常压塔产值提高了1.42％、能耗降低了4.7％,智能可视化优化技术为常压塔的多目标操作优化提供了一种有效的手段.     

大型原油蒸馏过程能量全局优化控制策略

本文研究了大型原油蒸馏过程能量全局优化控制问题。通过对原油蒸馏装置备用能环节能量传递关系的分析，将全装置能量系统分解为四个能量子系统。在对常压塔、减压塔、换热网络和加热炉等四个能量子系统优化控制问题求解的基础上，运用大系统理论分解协调的原理，求解了原油蒸馏过程的能量全局优化控制问题。对某炼厂大型原油蒸馏装置现场操作数据优化计算结果表明，本文提出的能量全局优化控制策略将使装置的总能耗降低8.46％。     

炼油企业生产计划多目标优化研究

综合考虑利润与环境保护之间的平衡，建立了炼油企业生产计划的多目标优化模型。其主要影响指标为装置加工损失和催化裂化烧焦率，采用约束法求解得到了多目标优化问题的非劣解。结果表明，非劣解集存在A、B两个变化区间，在加工损失较小的A区间，降低排放与增加企业利润的矛盾较大；在加工损失较大的B区间，降低加工损失与排放对企业的利润影响不大。考察了非劣解与选择原油加工品种和数量之间的关系，发现放宽原油品种选择的约束，B区间的企业利润增加。     

炼油厂原油常压塔产品质量卡边生产的研究

炼油厂原油蒸馏常压塔的操作是一个复杂的过程,目前基于经验的操作难以实现产品质量卡边生产,而影响轻油收率。本文引用了基于人工神经元网络建立的常压塔各侧线产品质量模型,对以轻质油收率最大为目标的优化问题进行了研究,采用可行路径法求出满足质量要求条件下轻质油收率最大的操作方案,实现了卡边生产,可望取得好的经济效益。     

国内简讯

直馏柴油占国内柴油消费量的50％以上,提高其产量对提高炼油企业经济效益具有重要意义。南阳石蜡精细化工厂500 kt/a常减压蒸馏装置是典型的三塔流程。直馏柴油占该厂柴油总产量的64％。为了提高直馏柴油产量,该厂对蒸馏装置采取了一系列措施,如:根据季节特点及时调整柴油馏程;应用降凝剂;强化原油蒸馏;优化操作参数;减一线油进常压塔回炼等。在这些措施中,减一     

加工不同原油的常压塔回流的计算

回流量是原油蒸馏装置常压塔的一个重要操作参数。加工不同原油时,须调节各中段回流量以及时建立最佳操作。本文介绍了通过塔的热平衡与物料平衡得到的加工不同原油与处理量时各中段回流的计算公式及图表,对优化装置操作,节能有一定的指导意义。     

ADV微分浮阀塔盘在大型常压塔中的应用

介绍了ADV微分浮阀塔盘在青岛炼油化工有限责任公司新建10Mt/a原油蒸馏装置常压塔中的应用情况,在塔内件设计中采用了许多新技术和新结构,通过优化全塔内件的结构设计,使塔高降低,减少了投资,从标定结果可以看出各侧线产品的分割精度高、操作弹性好,证明ADV微分浮阀塔盘具有良好的水力学性能和传质性能。     

常减压蒸馏装置电脱盐系统工艺操作的优化

介绍了原油含盐的种类、存在方式及盐类在炼油生产过程中对装置的危害,阐述了蒸馏装置脱水脱盐的基本原理和重要作用。结合常减压蒸馏装置加工不同种类进口原油时操作工况的差异,提出了相关工艺操作条件的优化区间和该电脱盐装置较为理想的操作条件,为该装置在进口原油种类、混炼比例变化较为频繁的工况下,进一步改善电脱盐系统的运行水平,降低脱盐后原油的盐含量。     

基于Petro-SIM的常减压流程模拟和参数优化

利用流程模拟软件对常减压装置进行工艺流程模拟和操作参数优化对于指导生产具有重要意义。以金陵石化公司所加工的原油为基础,通过原油数据校正选择合适的原油数据,结合现场工艺数据,基于Petro-SIM进行初馏塔和常压塔的模拟计算。同时,通过对部分操作参数进行优化,在保证侧线产品质量的前提下,有效地改善了常二线和常三线的分离精度,提高了常二线轻柴油的收率和常压塔的整体收率。     

原油常减压装置节能技术

由于常减压装置消耗能量约占炼油厂总用能的25％～30％，已成为炼油厂中消耗量最大的装置，因此，我国各炼油厂对常减压装置进行以降低能耗为中心的技术改造就显得十分必要。详细介绍了适用于常减压装置节能的新工艺、新设备以及优化操作。工艺方面主要有采用过滤脱盐新技术对原油进行深度脱盐、采用强化蒸馏新工艺提高原油蒸馏拔出率、优化产出、增产柴油；设备方面主要使用规整填料和新型塔板改善分馏塔分馏效率、使用新型燃烧器提高加热炉效率、使用新型换热器提高热回收率、采用变频技术降低装置电耗；优化操作方面主要有利用计算机进行监控与管理和改善操作条件。最后对国内原油常减压装置节能改造提出了一些建议，以供炼油企业在进行原油常减压装置改造时参考。     

一种用于海外项目投资优化组合的混合优化方法

在海外复杂合同模式及经营环境多变的情况下,针对如何实现产量、投资、效益、风险等多个目标优化配置的目标,文中确定了海外项目多目标投资组合优化的基本思路,表征了海外不同合同模式涉及的复杂商业规则和约束条件,建立了考虑时间维度及风险因子的多目标优化数学模型。通过将不同的优化算法进行结合,提出了一种求解多目标优化模型的混合优化方法。该方法先通过排队过滤生成满足目标和约束条件的投资组合解;然后以该解的特征参数作为约束条件进行线性优化,求出投资组合局部最优解;最后以该最优解作为初始投资组合通过遗传算法求解得到一系列投资组合可行解。利用该方法对海外重点地区项目开展了多目标投资组合优化,提出了不同情景下的优化方案和经营策略。     

通过优化运行和管理实现炼油厂节能降耗

在炼油行业微利、能源形势严峻、市场多变的情况下，如何通过优化运行和管理，少投资或不投资实现日常生产过程在现有工艺和设备条件下的节能降耗，已成为炼油工业的紧迫课题。分析了炼油厂运行和管理优化的必要性，提出了运行和管理优化的基本概念及目标，总结了运行和管理优化的原理和措施，符合国内炼油工业的实际，具有可操作性和明显的节能效果。     

灵活利用加氢裂化装置增产喷气燃料

为了增加喷气燃料产量提高企业的经济效益,利用加氢裂化装置原料适应范围广的特点,加氢裂化装置掺炼催化裂化柴油、常二线及常三线提高装置负荷,通过提高装置负荷增产喷气燃料,同时根据各工况原料性质的变化优化各工况操作条件最大限度增产喷气燃料。与设计工况相比,掺炼催化裂化柴油、常二线及常三线工况喷气燃料收率分别增加4.3,5.8,0.94百分点,而且随着原料范围的拓宽,装置负荷及喷气燃料的产量大幅提高;通过计算各工况的经济效益发现,在当前的市场情况下,增产喷气燃料方案是加氢裂化装置优化的方向。     

渣油加氢装置节能优化设计

介绍了某公司新建2.5 Mt/a渣油加氢处理装置工艺概况及原设计节能措施,从操作参数、工艺流程设置及能量综合利用等方面,介绍了汽、电、燃料和水等方面的节能优化方案,并提出以下改进措施:①降低空冷入口温度,回收低温热;②降低烟气温度,提高加热炉效率;③循环氢压缩机采用背压式汽轮机;④新氢压缩机采用常规逐级返回流程,可选用HydroCom系统,提浓氢单独设置压缩机;⑤过滤器反冲洗油直接送催化裂化装置;⑥空冷器与加热炉风机采用变频技术;⑦优化流程,降低循环水用量;⑧优化换热流程,提高发生蒸汽品质与流量;⑨设置液力透平,回收能量;⑩调整机泵选型,选择高效机泵。节能优化设计使装置能耗比原设计低296.78 MJ/t,年经济效益约为1 000×104 RMB$。     

塔河重质原油加工方案的优化研究

利用PIMS优化模型,对中国石油化工股份有限公司塔河分公司总加工流程进行了优化,对全厂工艺装置的结构、产品方案进行了优化比选,提出了优化后的全厂总加工流程,并进行了初步的效益测算对比。由于塔河重质原油的常压渣油直接作为延迟焦化装置的原料,没有催化裂化装置,缺少催化汽油组分,汽油调合组分少,为满足汽油调合要求,新建异构化装置,以重整拔头油为原料,增加异构化汽油的产量。针对石脑油加工,提出两个方案:方案一:600 kt/a(C7+)连续重整+300 kt/a(C5/C6)异构化;方案二:800 kt/a(C6+)连续重整+150 kt/a苯抽提+150 kt/a(C5)异构化。经过综合测算,方案一经济效益优于方案二,推荐采用方案一作为总加工流程方案,同时综合考虑新疆的地域特点、支线机场建设及西北地区冬季低凝柴油市场需求,对喷气燃料和低凝柴油的生产进行了研究。     

炼油厂全流程优化建模方法研究

为了克服使用线性规划和单处理单元非线性规划进行生产优化的内在缺点，在建立原油单元、催化裂化、催化重整和汽油调合等4个重要处理单元详细模型的基础上，将单处理单元非线性过程模型集成到一个全流程优化非线性模型中。优化的目标函数是使炼油厂全厂利润最大。决策变量是那些显著影响全厂效益的变量，约束条件是单个处理单元约束条件的集合。对某炼油厂进行实例研究，结果表明该全流程模型能有效处理全厂优化问题，所得利润在线性规划的基础上提高4．5％。     

全过程欠平衡作业用井下控制阀研制

作为传统的欠平衡钻井技术（UBD）的延伸,全过程欠平衡作业技术以其更好地保护油气藏、降低成本和提高采收率的优点得到了广泛的应用。国外技术和应用情况表明,传统的强行起下钻装置已不能很好地满足全过程欠平衡作业的要求,现场需要适应性更强的井下隔离技术和配套的套管阀工具。根据全过程欠平衡作业工艺,提出井下隔离工具的技术要求。通过有限元分析和优化设计等手段,开发出具有自主知识产权的全过程欠平衡作业专用井下控制阀（DCV）,主要指标已经达到国外同类技术水平。     

利用PIMS软件优化炼油厂总加工流程

利用PIMS软件对某新建炼油厂总加工流程进行了模拟优化。该厂总加工流程采用渣油加氢脱硫(ARDS)+重油催化裂化(RFCC)+加氢裂化(HCU)的加工路线,根据ARDS,RFCC和HCU装置进料组合以及HCU工艺的不同,设计了3个方案并进行了对比。对比结果表明:方案1具有综合商品率、净现值和内部收益率较高,投资低的优势。     

制苯装置预分馏系统工况模拟与优化

以某制苯装置分馏系统调优操作为背景，研究了立了预分馏系统的模拟优化方法。通过对操作工况的模拟优化计算，找出了该系统的最佳操作条件。经在装置上实施，获得了可观的经济效益。     

基于改进MOGWO算法的气体分馏装置节能优化

研究了气体分馏装置的节能优化问题,根据装置实际的工况数据建立PRO/Ⅱ工艺模拟模型,并对操作参数进行灵敏度分析,在此基础上应用线性回归分析法建立装置的多目标优化模型,采用惩罚函数机制与改进的多目标灰狼算法对模型进行求解。优化结果表明,可通过多组操作参数的优化搭配,使气体分馏装置在增加产量与减少丙烯排放的同时降低生产能耗,实现装置的节能优化。此方法为气体分馏过程及其他精馏过程的节能优化设计提供了新的理论依据。 关键词：气体分馏装置 多目标灰狼算法 惩罚函数 动态搜索因子 节能优化