某炼油厂氢气网络集成优化研究

针对现有氢气系统优化技术存在的优化过度、模型难收敛等问题,研究开发了基于分区建模协同优化的氢网络集成优化技术。以某炼油厂氢气网络实际运行优化研究为例,在氢气系统现状分析基础上,将氢气系统分解成供氢单元、用氢单元、氢回收单元3个子系统,在用氢单元、氢回收单元优化基础上,构建了以氢气供应成本最低为目标函数的氢气网络集成优化模型。应用研究开发的模型,设计了制氢装置产能优化、氢气梯级利用、氢气回收、集成优化等4项优化方案。方案实施后,回收氢气资源7 270 m³/h,外购氢量由20 000 m³/h减少至4 500 m³/h,氢气利用效率由83.33%提升至92.01%,节省氢气成本3 953万元/a。该优化方案提高了氢气系统用氢安全性、稳定性、经济性。     

润滑油馏分加氢工艺中廉价氢气的利用

通过生产试验 ,找出了润滑油馏分加氢脱酸装置合理的新氢纯度和新氢量 ,同时对采用制氢装置供氢、化肥厂弛放氢和催化裂化干气提浓氢三种不同氢源的润滑油生产成本进行了对比分析 ,为在生产中减少制氢装置所产高成本氢气用量 ,利用廉价的氢源找到了依据 ,使加氢脱酸装置吨油氢气成本大为降低。     

重整氢气优化应用试验分析

氢气是炼油厂提升效益的必要资源,合理利用氢气资源,降低生产成本是所有炼油厂的重要课题。某石化企业为了提高氢气利用率,提出重整氢优化方案,将重整氢送蜡油加氢装置、焦化汽油加氢装置做部分氢源。实施效果表明,重整氢送蜡油加氢装置做部分氢源效益明显,为企业充分实现氢资源的“高质高用,低质优用”起引领作用。     

齐鲁石化氢气系统优化利用

介绍齐鲁石化氢气网络系统优化利用情况。在氢气资源平衡数据的基础上,对企业的产氢、用氢平衡情况进行了分析及预测,通过使用过程集成方法对氢气系统优化,降低了制氢装置的负荷,减少了加工成本和能耗,效益显著。     

干气和氢气资源优化利用

某厂自二期项目投产以来,装置联合生产时,出现干气、氢气系统匹配不平衡现象,尤其是夏季全厂干气富裕,导致气柜回收干气压力增加,时常出现干气排火炬放空燃烧的情况,造成能源的浪费.为了实现全厂合理用能、节约成本的目标,采取制氢装置掺炼焦化干气、焦化装置增加溴化锂、适时调整制氢装置配氢量、优化加氢装置膜分离的生产操作、控制加氢装置精制反应深度、加氢装置低分气回收氢气等措施对全厂干气系统、氢气系统进行优化,减少全厂氢气消耗和干气产量,解决夏季干气及氢气系统不平衡的问题.     

炼化企业氢气系统优化和资源综合利用

通过对塔河炼化公司供氢装置和耗氢装置存在的问题进行分析,提出优化氢气管网流程和综合利用氢气资源的措施,可以降低汽柴油加氢装置能耗,回收排放废氢,降低公司制氢成本,从而提高公司经济效益。     

炼厂氢气网络的夹点分析及优化

中国石油大连西太平洋石油化工有限公司是全加氢型炼油厂,原油加工能力10 Mt/a,其中含硫油加工比例约90%,其产品全部需要加氢精制。因此,通过技术分析和适当改造,对氢气系统进行优化和合理利用,对节能降耗具有重要意义。应用夹点技术对WEPEC氢气网络进行了分析,得出理论最大可回收利用的氢气量为19.22dam3/h。通过优化加氢装置氢源、优化制氢装置配氢的组成及用量、增加氢气提纯设施等,实际回收利用氢气17dam3/h,占原新氢用量的14.4%,取得了较为明显的经济效益。     

基于机会约束MINLP模型的多工况氢气网络操作优化技术

随着日益严格的环保标准以及新能源需求的不断增加,氢气已经成为炼油厂的重要资源。针对炼油厂存在多种工况的情况,在氢源产氢量、氢阱耗氢量、市场价格不确定的环境下,以氢气网络运行与CO₂排放成本(TOEC)之和为目标,考虑氢源标况流量、氢阱标况流量、氢气含量、压缩机、变压吸附(PSA)装置、燃料和管道约束,建立了多工况机会约束混合整数非线性规划(MCC-MINLP)氢气网络操作优化模型。对某炼油厂涉氢装置运行数据进行拟合,得到不同工况下产氢量与耗氢量的分布情况后,在不同置信水平下求解MCC-MINLP模型,得到了各工况的氢气网络最优操作方案。计算结果表明,通过增加一套PSA装置以及对应管道,可以减少15.17%～16.68%的新氢使用量并优化原氢气网络结构,优化后氢气网络的TOEC降低了2.19%～2.34%。     

炼厂氢气系统与轻烃回收系统的集成优化

氢气作为现代化炼厂必要的公用工程之一,在炼油成本中占相当高的比例。节氢是炼厂日常工作中提高炼厂氢气利用率的一项重要内容。从炼厂氢气系统技术构成与特点入手,分析了当前氢气系统优化的策略和方法,比较了各种优化方法的技术局限性。针对炼厂氢气系统与燃料气系统、轻烃系统不可分割的关联性,提出氢气系统与轻烃回收系统集成优化的方法和策略,并应用具体案例对集成优化方法进行分析、对比,得出炼厂氢气系统和轻烃回收系统进行集成优化的方法是科学合理的,有必要在开展炼厂氢资源优化工作时将轻烃回收纳入其中。     

氢夹点原理及其应用

文中介绍了氢夹点的基本概念和原理，将氢气网络中的装置分为氢源和氢阱，以最小公用工程最小为目标，以求得最优的氢气供应方式。并以国内某炼油厂的氢气网络为例，给出该氢气网络的优化结构，为系统的合理用氢提供了理论依据。     

基于分子集总的氢阱装置的模拟与优化

为了降低氢阱装置氢耗,提高氢气利用效率,基于分子集总对氢阱装置进行模拟与优化。以某炼厂800 kt/a催化裂化柴油改质装置为例,通过Aspen HYSYS软件对加氢反应过程进行分子集总模拟,建立了能准确反映装置现场运行工况的模型,分析了温度、压力、氢源对反应的影响以及装置的氢耗,并以此为依据提出优化方案。在保持柴油产品多环芳烃含量不变的前提下,优化方案可降低装置氢耗5.5%,同时降低循环氢压缩机及原料加热炉负荷,共降低装置操作费用868万元/a。     

千万吨级炼厂氢气管网优化方案的研究

氢气管网是连接炼油厂供氢装置、耗氢装置的桥梁,其运行状况的优劣对整个氢气系统具有重要影响。本文以国内某千万吨级炼厂为例,分析了供氢装置、耗氢装置、氢气管网的特点及存在问题,找出氢气系统优化的瓶颈,提出氢气管网优化方案。该方案能满足氢气系统供需平衡、高效用氢的要求,可为耗氢装置下一步优化运行提供技术指导。     

氢气资源平衡与调度优化技术的应用研究

基于齐鲁公司氢气资源管理现状分析,提出了集产氢、耗氢成本核算、氢气网络设计优化、氢气管网在线模拟、耗氢装置氢气需求预测以及氢气系统调度优化于一体的氢气平衡与优化整体解决方案,用信息技术优化调度氢气资源,寻求新的效益增长点。该方案实施后,将实现齐鲁公司产氢耗氢装置成本的在线、实时计算,为齐鲁公司技术和调度人员提供实时的氢气资源平衡信息和成本信息,为降低产氢耗氢成本提供决策依据,从而可以提高氢气利用效率,有效降低用氢成本,实现降本增效。     

炼化企业氢气系统优化方案

介绍了石家庄炼化分公司氢气系统的现状,合理利用氢气降低氢气使用成本已成为提高炼厂经济效益的关键。通过对氢气提纯工艺的选择、氢气网络的优化等方面的分析,提出了石家庄炼化氢气系统优化的建议。     

百万吨级煤焦油加工项目氢气系统设计方案优化研究

介绍了以悬浮床加氢装置为龙头的工艺装置,采用全加氢路线加工煤焦油时,在设计过程中为减少炼油厂氢气损失、降低氢气系统能耗,通过设定合理的炼油厂氢气管网运行压力、回收各加氢装置排放富氢气体中的氢气、煤制氢系统氢气提纯方案优化、集中供应高压新氢等设计优化,以1.5 Mt/a煤焦油加工量计算,每年可回收各加氢装置排放富氢气中氢...     

炼油厂氢气网络集成优化研究

通过构建供氢装置、耗氢装置、氢回收装置等通用基础模型,结合炼油厂氢气系统现状,开发了氢气系统模拟数学模型及优化数学模型,并以提高氢气系统安全稳定性为目标,设计了4项优化研究方案。经测算,在满足当前氢气系统用氢需求前提下,制氢装置运行负荷优化方案实施后能减少外购氢10 493 m³/h,年节省成本1 188.58万元;H₂梯级利用优化方案实施后减少外购氢420 m³/h,年节省成本387.58万元;H₂-轻烃综合回收优化方案实施后减少外购氢12 014 m³/h,年经济效益为9 738.21万元;集成优化方案实施后,炼油厂无需外购氢,仅需1号制氢装置满负荷运行、2号制氢装置负荷提高至87.05%即能满足系统用氢需求。     

基于炼油厂计划优化模型的氢气系统优化研究

采用氢气夹点分析方法,得到炼油厂氢气流股基本分配方案,然后与计划优化模型联合进行优化,确定优化的氢气管网方案,并对方案的经济技术指标进行分析,评价方案的有效性。以国内某炼油厂为例,采用上述方案对氢气系统进行优化。结果表明:采用夹点分析技术可以使氢气纯度满足炼油厂加工工艺要求,结合计划优化模型可以有效地根据炼油厂生产状况优化氢气网络结构,达到节氢及优化炼油厂原油加工方案的目的;氢气系统优化后可节约氢气16.6%,并可加工劣质原油、降低原油采购成本,提高炼油厂经济效益。     

安庆石化氢气资源和系统优化利用探讨

合理利用氢气资源、降低氢气使用成本,已成为发展加氢技术、提高炼油厂综合经济效益的关键.通过对制氢工艺选择、制氢原料选择和氢气网络优化等方面的分析,提出了在安庆石化含硫原油加工适应性改造及油品质量升级工程中完善全公司氢气系统、优化全公司用氢的措施和建议.     

炼油厂氢气网络集成管理

研究了炼油厂氢气网络的供应方案，使用超结构技术优化设计氢气网络。在综合分析了炼油厂氢源、氢阱的氢气流股的流量、纯度、压力和有害杂质等因素后，确定目标与约束条件，运用序贯二次规划算法(Sequence Quadratic Programming，简称SQP)求得最优氢气供应方式。最后以某千万吨级的炼油-化肥联合企业的氢气网络优化为例，说明了方法的有效性。     

异构化装置排放气回收氢气可行性分析

中国石化塔河炼化有限责任公司300 kt/a临氢异构化装置采用氢气一次通过流程,反应尾气富含70％左右的氢气经碱洗塔后排入燃料气系统,造成大量氢源浪费.为此提出三种氢气回收可行性方案.方案1:尾气进1号加氢膜分离装置氢气提纯装置后并入全厂氢气管网;方案2:尾气进2号制氢装置作为制氢的原料之一,经工艺流程后产出氢纯度99...