基于原油TBP曲线校正的常减压装置操作的多目标优化

常减压装置的模拟与优化的效果取决于原油的实沸点(TBP)数据,针对进料原油物性时常变化,且实沸点(TBP)数据(曲线)测定费时和成本高的情况,提出了一种校正原油TBP曲线的方法。该方法以各侧线产品干点的模拟值与工况值误差平方和最小为目标,将TBP曲线的校正转化为最优化问题来求解。采用该方法能使模拟的精度显著提高。在此基础上,以汽提蒸汽量、侧线采出量、中段回流量为操作变量,以常压塔的拔出率最大化和能耗最小化为优化目标,建立了常减压装置的多目标优化模型。应用带精英策略的非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对常减压装置进行优化求解,得到了常压塔总收率-能耗的最优Pareto解集,为常减压装置的操作优化提供了依据。     

200万吨/年科威特原油常减压装置的模拟与分析

对某石化企业加工200万吨／年科威特原油常减压装置进行了模拟计算,并与标定数据进行了比较,表明所建立的模型能反映实际的生产过程。通过对常压塔、减压塔以及相应的设备进行分析和塔的水力学计算,发现生产过程中存在拔出率不高,泵负荷过大和原油换后终温偏低的问题,对此提出了相应的解决方案,为进一步优化生产提供了依据。     

CPM技术在常减压装置DCS控制优化的应用

典型的炼化厂一般有超过2000个PID控制回路。通过人工手段实现日常的监控、评估和优化既不实际,也无法满足系统化和精细化的管理的要求。通过CPM技术实现对基础PID控制层面的监控和优化来提高装置的自控率和控制平稳率可以带来可观的直接经济效益。本文章阐述了CPM技术在湛江石化常减压装置的应用,使装置的自控率平稳在94%以上,塔顶油中C3和C4以上组分含量降低13.1%,塔底油中小于350℃馏分含量降低4.94%,装置轻油收率提高0.15%,装置液化气的收率提高0.033%,年直接经济效益368万元。     

常减压蒸馏装置流程模拟及优化研究

在实际生产过程中,对流程模拟的研究关系到产品的质量和产量.根据石化炼油厂常减压蒸馏装置中初馏塔和常压塔的生产工艺和原油精馏原理,结合现场工艺数据,并基于Aspen Plus化工流程模拟软件,实现了初馏塔和常压塔的流程模拟.同时,通过灵敏度分析工具优化操作条件,指导操作人员对常压塔的操作条件进行有效调节,调节效果令人满意.     

常减压装置在线闭环实时优化

常减压装置操作复杂、耦合性高,如何快速、准确地寻找适合生产工况的最优操作点,是制约装置减压深拔、节能降耗,进一步挖掘经济效益的一大瓶颈。某炼厂常减压炼油装置在线闭环实时优化系统根据原油性质、运行条件、价格体系等因素实时寻找装置最优操作条件并自动、闭环控制装置进行调整,为生产带来可观的经济效益,也是助力炼厂从自动化走向智能化以及实现碳达峰、碳减排的必经之路。经标定,该实时优化系统可实现全厂年增经济效益2474万元。     

常减压装置生产数据的聚类分析

为了研究数据挖掘技术在过程工业数据中的应用，采用基于Bayes原理的AutoClass聚类算法，对炼油厂常减压装置实际生产数据进行了聚类分析处理。结果表明，经过聚类分析可以从历史数据记录中提取清晰的类别信息，其中包含有用的知识。同时还通过对比实验，分析了多个聚类参数对结果的影响及原因。最后分析了聚类结果，讨论了应用该结果的方法。     

基于CrudeManager的常减压装置模拟研究

在原油切割中使用常减压装置模拟,一方面为第三方软件提供符合实际常减压装置的原油及馏分物性数据,更好的为计划优化模型、调度优化模型以及全流程优化模型提供数据;另一方面可分析市场上的新油是否适合该厂常减压装置的蒸馏情况,更好的指导工艺生产。本文针对现有原油切割中常减压装置模拟的不足,采用半严格的简捷精馏计算方法,从相对挥发度、分馏指数、参考组分等方面对常减压装置模拟进行研究分析。在半严格的简捷精馏计算方法中,使用芬斯克方程获得能表征常减压装置分离效率的参数即有效切割温度(ECP)、提馏指数(stripping FI)和精馏指数(rectifying FI)。使用CrudeManager软件和某厂的常减压塔数据进行模拟分析,获得常减压装置各馏分的有效切割温度14.1℃、186.8℃、258.6℃、341.4℃、452.9℃、536.0℃,提馏指数,精馏指数和蒸馏曲线,结果显示该方法能准确地模拟常减压装置,很好地解决了馏分间的返混问题,具有良好的应用价值。     

常减压装置稳态模拟及改进的建模方法

介绍了运用PRO/II软件对常减压蒸馏装置进行模拟计算的处理方法与建模技巧,运用PRO/II对燕山石化一套常减压蒸馏装置进行了全流程模拟计算,将部分模拟结果和同期的标定数据进行了对比,并分析了产生偏差的原因。     

常减压装置生产数据的聚类分析

为了研究数据挖掘技术在过程工业数据中的应用,采用基于Bayes原理的AutoClass聚类算法,对炼油厂常减压装置实际生产数据进行了聚类分析处理。结果表明,经过聚类分析可以从历史数据记录中提取清晰的类别信息,其中包含有用的知识。同时还通过对比实验,分析了多个聚类参数对结果的影响及原因。最后分析了聚类结果,讨论了应用该结果的方法。     

两步式混合遗传算法及其在常减压装置的应用

遗传算法具有很好的全局寻优能力,但在接近最优点时易波动,使得寻优时间加长;可变容差法作为很好的局部寻优算法,却对初始点要求较高.针对这两种算法的优缺点,设计出以遗传算法作为初始优化方法,在满足一定收敛条件后,使用可变容差法进一步寻优的两步式优化方法.经过Rosenbroek函数优化验证,证明这种两步式优化算法克服了原有...     

二甲醚精馏装置的模拟与分析

二甲醚精馏是甲醇制二甲醚工艺中的重要工段。本文应用PRO/II流程模拟软件,采用PR方程计算气相组分的逸度系数,利用NRTL法计算液相活度系数,实现了对二甲醚精馏过程的流程模拟。在操作压力为0.83 MPa下,考察了年产20万吨甲醇气相脱水制二甲醚工艺中二甲醚精馏塔进料温度、原料进料位置和回流比对二甲醚分离效果的影响。模拟结果和实际操作数据吻合良好,可用于指导生产装置的改造和设计。     

热偶精馏过程模拟与优化的改进

热偶精馏是一种新的节能方式，但传统的热偶精馏模拟计算过程繁复，且基于传统模拟过程的优化方法也难以得到良好的可行解。针对这一问题，本文利用人工神经网络和遗传算法的特点，提出将二者结合以改进热偶精馏过程的优化方法，并将该方法应用于丁二烯分离及乙腈回收流程的研究中，先由神经网络建立黑箱数学模型，再由遗传算法优化热偶精馏的操作参数，通过计算结果比较，表明该方法可以迅速得到优化变量和目标函数，而且获得全局最优解。     

萃取精馏分离乙醇-甲苯共沸体系的模拟与优化

利用化工流程模拟软件,选用Wilson模型作为气液平衡的计算模型,对萃取精馏分离乙醇-甲苯共沸物的过程进行模拟研究。考察不同溶剂对乙醇一甲苯相对挥发度的影响,筛选出适宜的溶剂为正丙苯。对溶剂和原料的进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料温度对萃取精馏效果的影响进行了模拟分析。在保证产品乙醇、甲苯质量分数均在0.998以上的条件下,萃取精馏塔模拟优化结果为:全塔总理论板数35块,溶剂进料位置第16块塔板、原料进料位置第32块塔板、溶剂比1.2、回流比1.6、溶剂进料温度为常温。模拟结果可用于指导实际过程分析和设计。     

On-line estimation of product properties for crude distillation units

The stringent quality requirement of petroleum products in a highly competitive market makes on-line monitoring and control of product properties essential. But unfortunately few on-line hardware sensors are available and these are also difficult to maintain. It is, therefore, necessary to develop ‘software sensors’ to predict the quality using other easily measurable secondary variables. This study presents an algorithm that uses the crude true boiling point (TBP) curve and other routinely measured flow rates, temperatures and pressures in the crude distillation unit (CDU) to predict the product properties. The measured top plate, side-stripper draw plates and flash zone temperatures are corrected for hydrocarbon partial pressures to obtain equilibrium flash vaporization (EFV) temperatures. These product EFVs are converted to product TBPs and are superimposed on the crude TBP curve. An assumption, that the initial boiling point (IBP) of the next heavier product lies vertically below the final boiling point (FBP) of the product under consideration and the two points are equidistant from the crude TBP curve, allows estimation of the IBP and FBP temperatures of all the distillate products. A straight line approximation of the product TBP curve is used to obtain intermediate temperatures. These TBP temperatures are converted to product ASTM (American Society for Testing Materials) temperatures which are correlated with the desired product properties. Several properties have been predicted using the above procedure. These include densities of all the CDU products, Flash Points for all the side-stream products, Reid Vapor Pressure (RVP) for the distillate, Freeze Point for kerosene, Pour Point and the recovery for the gas oils etc. It is possible to predict these properties repeatedly every minute as long as steady state conditions prevail in the CDU. The algorithm has been applied off-line with the available on-line data from two different operating refineries. A satisfactory match between the predicted and the measured properties validated the developed soft sensors. However, extensive testing is recommended before the implementation of these soft sensors on the actual process.     

现场总线控制系统在原油蒸馏装置中的设计与研究

原油蒸馏是石化生产中的重要生产环节,它的生产水平直接影响到整个企业对原油的使用效率和经济效益。目前,在原油蒸馏过程中,多采用集散控制系统(distributed control system,DCS)。但为适应国内外市场竞争要求,提高经济效益,本文针对新疆某石化厂原油蒸馏装置设计了一套现场总线控制系统(fieldbus control system,FCS)。阐述了选择FCS的原因,给出了系统结构图,并详细说明了FCS的设计方案。采用了这套FCS后,显著提高了该厂的经济效益并保证了装置的安全平稳运行。     

溶剂脱水塔共沸精馏过程模拟与优化

针对溶剂脱水塔醋酸分离难的问题,利用剩余曲线图(RCM)法研究醋酸-水-NBA三元共沸物体系,理论分析回流组分的改变对溶剂脱水塔操作的影响.运用ASPEN PLUS软件模拟某石化公司的脱水塔装置,结合实际分析精馏过程的各种影响因素,和优化相应的操作参数.回流比在0.76,水回流率在0.0285,酯相回流中的116流股比率控制在0.9时,模拟结果最佳.该结果对生产会有一定的指导作用.     

多组分复杂体系精馏塔操作状态模拟研究

基础物性数据的获得是多组分精馏过程的计算工作量中最大的一环,RT精馏组分中含有水蒸汽、苯胺、偶氮苯、吩嗪、RT 5个组分,其中关于吩嗪和RT的物性数据,本文应用Riedel法进行了关联;从设计角度模拟了实际运行的精馏装置,考察回流比、回收率、进料温度和热状态对塔的加料位置和实际塔板数的影响,为以后的判断故障和优化生产奠定了基础。     

甲醇精馏系统的模拟与优化研究

应用Aspen Plus化工流程模拟软件,对甲醇双塔和三塔双效精馏工艺流程进行模拟与分析。以RadFrac为精馏塔的单元操作模型,且通过对比分析选择了较为合理的热力学物性方法。使用Aspen Plus灵敏度分析工具分别研究了回流比、进料位置、操作压力等工艺参数对甲醇精馏过程的影响,确定了适宜的操作条件以及优化方案。同时利用Aspen Plus自带的经济分析器对两种工艺系统进行经济性评估,为各企业提供最为经济合理性的工艺路线。模拟结果表明:在满足生产标准的条件下,甲醇三塔双效精馏系统相比于双塔精馏系统,具有产能高、产品质量好、能耗低的优点;三塔精馏系统总资本成本比双塔系统高11.32%,总工程消耗成本比双塔系统低48.94%。     

乙烯基降冰片烯减压精馏系统的模拟与优化

汽相采用Virial方程,液相采用Wilson方程汽液平衡模型,对乙烯基降冰片烯（VNB）合成液减压精馏系统建立了复杂精馏塔的数学模型,采用严格的三对角矩阵法编制了适用于非理想完全互溶体系精馏塔模拟计算程序,经过模拟与优化计算,得到了达到分离要求（塔顶VNB含量≥99％）精馏塔最佳回流比、最适宜进料板序数、最佳全塔理论塔板数等的操作参数,模拟计算结果与实验结果相吻合,证明该模拟系统准确可靠,从而为乙烯基降冰片烯（VNB）合成液减压精馏系统工程设计提供了依据。