基于流程模拟的常减压装置过程操作与生产计划集成优化

传统的炼油企业生产计划优化与过程操作优化往往是分离的, 从而造成生产计划优化系统制定出的生产方案可能在实际的生产装置操作上无法实现的情况。为了确保石化企业生产计划制定的方案可行的同时实现过程装置操作优化, 基于流程模拟软件建立了常减压蒸馏装置生产计划与过程操作的集成优化策略, 并提出了该优化策略的有效寻优方法。该方法通过流程模拟软件验证生产计划的可达性, 不断修正生产计划关键变量的优化区间, 在求得生产计划最优解的同时确定装置的工艺操作条件。以某炼油厂常减压蒸馏装置炼油为例验证提出的集成优化方法, 案例证明该集成策略不仅确保生产计划在实际生产的可操作性, 还得到了生产计划与过程装置操作的同步优化。     

炼化企业全厂能量系统优化节能技术研究与应用实践

简要介绍了炼化企业开展全厂能量系统优化工作的方法思路和实施策略,针对炼化企业物流、能流转化及利用特点,阐述了综合考虑单元过程与设备、工艺装置、公用工程系统、罐区储运、低温热利用、蒸汽动力系统等全厂能量系统的集成优化方法及其实际应用过程。以某公司炼油全厂用能优化为案例,通过综合应用流程模拟、夹点分析、过程能量集成等手段对...     

夹点技术在炼油企业生产计划中的运用

本文通过分析炼油企业产品传递或配送过程中的质和量的约束关系,即时间和产品加工量的约束关系,提出将能量综合集成技术夹点技术运用于炼油企业生产计划。使企业能快速响应市场变化,降低生产成本,指导企业生产经营过程。文章最后以某炼油企业为例建立一个实例模型,表明了该模型的有效性和实用性。     

加强能源管理中心建设 提升企业管理水平

介绍了阜康能源能源管理中心建设项目。该项目主要是通过综合运用信息技术、网络技术、自动化技术,结合企业生产特点,利用生产过程能系统建模技术、能综合优化方法、能梯级利用技术等,建立以企业建模与信息系统集成为核心的能系统优化调度管理信息平台,通过合理的管理模式和精确的生产模型,对企业的能流、物料流、信息流进行综合、透明、实时的监控与优化调度,旨在实现企业的高效生产,提高资源利用率,降低单位产品综合能耗。     

APS2.0系统介绍

在炼油过程中,加工路线不同,或者产品结构差别,都会影响了炼油厂的生产效益,因此以效益最大化为目标物料优化是现代炼油厂必须足够重视的工作。APS(Advanced Planning System,炼化物料优化与排产系统)系统:面向炼化业务,以计划优化为重点,以业务操作流程为导向,基于线性、非线性规划等数学方法,实现从原料采购、生产加工到产品销售整体经济效益优化,实现了"优化-计划-效益测算"的集成和衔接,实现了生产计划业务的全流程管理。     

基于用水管理优化的炼油企业运营成本控制研究

以公用物料中的用水管理优化为切入点,进行炼油企业运营成本的控制研究。利用相对污染指数法对用水资源进行分类,以新鲜水用量最小化为目标,建立了炼油企业用水管理优化模型。通过在150万吨/年规模的炼油企业应用本模型方案,用水量可降低52.33%,废水量下降81.82%,节约运营成本629.09万元/年。实施用水管理优化、加强运行成本控制,是提高炼油企业环境与经济效益的有效手段。本研究还为炼油企业对其他公用物料和能量进行精细化管理,从而实现全面的运营成本控制提供了有益的借鉴。     

炼油及石油化工企业的能源优化技术

总结了国内炼油及石油化工企业使用的系统能源优化技术与工具,包括能耗计算与评价、能源资源的综合优化利用、热集成方法、能量平衡与用能分析、蒸汽动力系统优化、低温余热的回收利用和各种计算机软件等,分析了存在的不足之处,提出了今后发展的建议。     

面向石化企业间物流集成计划优化的模型及应用

在石油化工行业,上下游企业的联合生产是供应链优化的主要途径和重要手段。但由于石化企业的生产工艺过程复杂且设计相互独立,企业间的协同生产往往仅存在于大型石化集团统一设计、建造的炼化联合生产系统中。本文提出了适用于独立运营的石化企业集成的前提条件和建模方法,以独立生产的炼油厂和烯烃厂为研究对象,基于其生产物流计划模型,建立统一的联合生产计划优化模型。该集成优化模型为混合整数线性规划模型,以生产效益最大化作为优化求解目标,并分析了市场需求平稳、萎缩和旺盛3种不同的案例场景。实例计算表明,同独立生产相比较,石化企业的集成优化和联合生产能够降低物料存储成本和总成本,节省优化求解所需的计算资源,并促进经济效益的提升。     

炼油企业级PIMS模型应用探讨

介绍了中国石化炼油企业级PIMS模型的开发应用情况和主要功能提升情况.举例说明了企业级PIMS模型在炼油生产计划制定、原油采购、新装置开工、装置检修、中间物料、产品结构、产品调合优化等方面的应用情况.     

炼油企业MES系统的探索与实践

介绍了中国石化金陵分公司开发生产执行系统(MES)的背景和目标,提出了实现物料日平衡思路及实现该目标所采用的技术方案,实现了物料平衡日计算、罐组分跟踪、ERP数据接口等功能,满足了炼油企业生产管理精细化、科学化的要求,与ERP系统实现了集成,为ERP系统各模块提供了可靠的数据支持.     

芳烃装置加热炉高效运行改造及优化

某炼油厂芳烃联合装置4台加热炉16F01A/B、18F01、15F01,合计102.99 MW,4台加热炉共用1台余热回收系统16F03.在芳烃联合装置中,加热炉燃料消耗约占整个能耗的39.4％,为了降低芳烃联合装置能耗;在大检修期间对加热炉进行部分改造,项目实施后,芳烃加热炉经过装置开工优化,加热炉效率由91.8％提...     

我国石化行业节能减排的途径与措施分析

节能减排是石化行业当前最迫切的任务之一,分析了石化企业节能减排的有效途径与措施。一是优化炼油结构,实现装置大型化。二是优化装置操作与联合:优化装置原料、燃料气替代燃料油以提高加热炉效率、实施装置热联合、加快炼化一体化步伐。三是依靠科技创新,不断推进企业节能减排:研发新型催化剂与助剂、催化反应替代热反应、实现产品和生产过程清洁化、开发与应用节能减排新技术。     

E3 Analysis for Crude and Vacuum Distillation System

Crude oil blending is a very common practice in petroleum refineries, where the main focus is to minimize the total purchase cost of crude oils under specified blending oil properties. Crude oil blending actually has significant impacts on energy consumption from heating furnaces during crude oil processing. Conceivably, furnace energy consumption from burning fuels such as natural gas, fuel oil, or propane causes huge amounts of CO₂ emissions. In this paper, a methodology framework for crude oil blending and processing with simultaneous consideration of energy, emission, and economic profit (E3) is developed. It includes four stages of work: steady‐state modeling, heating energy consumption calculation, emission model development, and economic evaluation. With Aspen HYSYS simulation, the developed methodology provides a quantitative support for refinery to identify an optimal E3 operating strategy. A case study is implemented to demonstrate the efficacy of this methodology.     

多工况氢网络压缩机配置和运行优化

炼油厂在实际运行过程中，加氢装置处理的原料油性质发生变化以及生产负荷调整，都会导致加氢单元耗氢量的变化。构建了具有中间管网的定结构氢网络优化模型，该模型包括供氢单元、氢气公用工程管网/中间管网、压缩机、加氢单元、燃料系统以及它们之间的固定连接关系。在常规氢网络中引入压力为1600 psi（1 psi=6.895 kPa）的中间管网，可以减少一台加氢装置的新氢备用压缩机，设计阶段可少投资一台压缩机，即实现了新氢压缩机的优化配置。针对加氢单元正常/高/低负荷3种工况，对具有中间管网的氢网络进行了优化，得到了不同工况下流股的流量分配和压缩机的启停策略，从而实现多工况氢网络的运行优化。     

炼厂燃料气分级控制管理系统的建立与应用

中石化胜利油田分公司石油化工总厂1.5Mt/a质量升级改造顺利实施以后,加工深度的提高使炼厂干气产量相应增加.为此建立了燃料气分级控制管理系统,进一步提高了瓦斯利用率,降低了燃料油消耗,取得了显著效果.对其它燃料型炼厂降低加工成本,提高经济效益具有借鉴意义.     

用能分析在蒸馏装置生产技术中的应用

低碳经济实质是能源高效利用,核心是能量生产技术和减排技术的创新,提出从节能减排、低碳发展的内在规律出发,基于蒸馏装置现场标定数据,应用＂＂的概念,对炼油蒸馏工艺生产过程进行用能过程系统进行计算、总结、分析,找出装置用能的薄弱环节,制定优化改进措施,实现炼油生产装置低能耗、低污染、低排放为基础的生产,提高经济效益,促进低碳经济发展。     

钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统耦合优化及应用

煤气、蒸汽和电力是钢铁联合企业能源系统的重要组成部分,其消耗占钢铁企业总能耗的60%左右。合理地制定能源系统的生产以及燃料消耗、电力采购计划,对企业降低成本、减少环境污染有着非常重要的意义。针对煤气-蒸汽-电力系统的燃料结构、设备类型、工况变化等特点,以经济运行成本和环境成本最小为目标函数,建立了针对该系统的耦合优化模型。该模型综合考虑了富余煤气的波动、蒸汽和电力的动态需求、多燃料结构、分时电价等影响因素,并使用GAMS进行优化求解。将模型应用到某大型钢铁联合企业,结果表明该模型能够为钢铁企业煤气-蒸汽-电力系统提供合理的生产计划方案,实现了富余煤气的合理分配以及能源的高效利用,降低了能源系统运行成本,提高了企业的经济效益和环境效益。     

煤制天然气过程全局能量集成优化

我国正在大力发展煤制天然气项目实现清洁能源供给。然而现有煤制天然气示范项目存在能耗大、CO₂排放高、生产成本缺少竞争力的问题。本文从煤制天然气能量系统出发,通过全局能量集成实现煤制天然气项目的节能减排与经济效益的提高。根据煤化工示范项目特点,提出了煤制天然气过程全厂能量系统集成优化策略：建立了煤制天然气各单元过程模型,对全流程的物流和能流展开了详细的模拟计算;利用夹点技术对全厂内各单元过程的能量系统展开了用能分析;利用全局温焓曲线对全厂能量系统进行了分析,揭示出全厂能量利用效率低是由于高品位热量降质利用和低品位余热未得到合理利用引起的。通过装置间热回收集成和增设有机朗肯余热回收装置可有效地提高热回收率。通过全厂能量系统优化集成,燃料煤消耗由现有过程1.26t/kNm³（0℃、101325Pa标准状态）天然气下降到1.07t/kNm³天然气。由于公用工程系统消耗的减少,全厂能量利用效率由原来的57.2%提高到59.6%,同时CO₂排放可以由原来5.02t/kNm³天然气下降到4.66t/kNm³天然气。相比于现有过程,改进过程的总投资仅增加了2%左右,而单位生产成本由1.65CNY/Nm³下降到了1.59CNY/Nm³,对于年产20亿立方米煤制天然气厂每年可节约生产成本1.2亿元。     

Economic Evaluation and Environmental Assessment of the Shale Gas Sweetening Process

An appraisal on economic and environmental performance of shale gas processing is significant for energy utilization. A framework on economic evaluation and environmental assessment of the shale gas sweetening process is proposed. The sweetening process is simulated by Aspen Plus, coupled with Claus sulfur recovery by energy integration. The economic evaluation is conducted by purchased cost curves. In environmental assessment, a hybrid life cycle inventory model is established to investigate the emissions from upstream manufacture and process operation. The results demonstrate that exhaust gas is the dominant source in carbon emission while utility consumption produces more SO₂ and NO_x. The study provides guidance in energy management and pollution control for shale gas plants.     

煤化工装置燃料气系统优化探讨

根据燃料气系统运行现状,提出了两个燃料气系统优化方案,以解决目前燃料气系统无法完全满足下游生产装置需要、排放量过大的问题,达到减少燃料气排放、提高能源利用率、降低企业运行成本的目的。并对两个优化方案进行物料衡算和经济效益核算,分别验证两个方案的可行性和经济性。通过对比两种方案,得出方案一（对现有燃料气管网进行改造,将含烯烃、甲醇较多的燃料气单独送至动力装置,并对现有PSA氢回收装置进行扩能改造,使回收气量达23778.4m3/h）优于方案二（维持PSA氢回收装置目前运行状态,增加一套尾气回收装置回收甲醇弛放气中的CO、H2,使燃料气系统达到物料平衡）。方案一具有可行性高、投资小、操作维护方便、经济效益高的优点,是两种优化方案中的最佳选择。