PIMS软件在炼油厂总加工流程优化中的应用

根据PIMS软件的功能和炼油厂的实际情况，系统分析了炼油厂优化的技术特点和对规划模型的需求，提出了炼油厂从原料到产品各个主要加工过程所需建模的方法，主要二次加工装置产品分布及性质与原料性质关系的Delta—Base模型和硫传递模型。通过某炼油厂的总流程优化设计实例说明了该规划模型的应用效果，同时提出了目前模型存在的不足及改进的建议。     

对新建炼油厂规划总加工流程的优化

通过建立PIMS模型,对新建炼油厂3种总加工流程进行了分析。各方案总体采用渣油加氢脱硫(ARDS)、重油催化裂化(RFCC)和加氢裂化(HCU)总工艺流程。三者主要区别在于各装置进料组合及HCU所采取工艺的不同。结果表明,方案二综合商品率、财务净现值和内部收益率最高,方案相对最优。     

PIMS软件在炼油厂总加工流程优化阶段进行原油优选的应用

以某新建千万吨级炼油厂总流程优化为例,通过建立PIMS模型,分别考察了采用沙特重质原油(简称沙重原油)和沙特中质原油（简称沙中原油）作为设计原油时对总加工流程和经济效益的影响。结果显示,沙中原油密度小、质量好,一方面可改善渣油加氢装置原料性质,重金属和沥青质含量显著降低,另一方面可获得较高的轻油收率和综合商品率,分别为79.81%和91.80%。但由于沙中原油采购成本较高,导致炼油利润较沙重原油工况时低53.50元/t。综合考虑,沙重原油既能获得较高的经济效益,也能适应加工沙中等中质原油的生产操作,同时考虑未来原油炼制的发展趋势,建议选择高硫劣质的沙重原油作为设计原油。     

催化裂化工艺方案对新建炼油厂总加工流程的影响

以某新建千万吨级炼油厂总加工流程优化过程为例,对不同的催化裂化工艺方案进行研究,评估了催化裂化装置分别采用石化型催化、常规催化以及多产异构烷烃催化裂化(MIP,Maximizing ISO-paraffins)技术时,对工艺装置规模、产品结构、经济效益等方面的影响。结果表明,石化型催化方案丙烯和液化石油气产率最高,分别为11.0%和31.6%,FCC汽油收率最低而辛烷值最高,分别为32.1%和94.4,且高辛烷值的MTBE产量最高,全厂汽油平均RON为95.1,可全部生产95号欧Ⅴ车用汽油。常规催化方案丙烯产量最低,为4.45%,FCC汽油收率最大而辛烷值最低,分别为40.8%和93.0,汽油烯烃含量和辛烷值不能满足欧Ⅴ标准,从技术上讲不可行。MIP催化方案产品产量介于上述两方案之间,汽油平均RON为93.1,只能调合生产部分95号汽油,其余为92号。基于目前的经济评价体系,石化型催化方案具有一定优势。但在项目实施过程中,应充分考虑未来天然气市场及煤化工对液化石油气和丙烯市场的冲击,根据市场需求适当调整产品分布。     

重油加工技术路线的选择

对三种重油加工技术路线：脱沥青-催化裂化或加氢裂化、焦化-催化裂化或加氢裂化、渣油加氢-催化裂化的不同特点进行了分析对比，对国内重油加工技术路线的选择具有借鉴作用。     

渣油沸腾床加氢裂化技术对炼油加工总流程的影响及经济性分析

以高硫中质原油加工为例,从对原油的适应性、全厂装置构成、公用工程消耗及能耗、产品结构及性质、环境保护、投资及经济效益分析等几个方面,全面分析了渣油沸腾床加氢裂化技术对炼油加工总流程的影响。通过与渣油固定床加氢处理技术的对比分析,表明渣油沸腾床加氢裂化方案在技术经济上是可行的。     

优化重油加工

重油优化加工的实质是二次加工装置的原料优化。低硫、低重金属、高石蜡基的原油采用合适的加工方案,能使重催原料的掺渣率达35－80％;焦化应选用与管输渣油性质相类似的渣油较好;比伊朗轻质原油所产渣油性质差的渣油应作氧化沥青料。文章结合炼厂的现有装置状况,针对“十五”期间增加高硫油加工的计划,重点介绍了减压馏分油加氢裂化工艺,优化未来炼厂的重油加工方案。     

应用PIMS软件优化生产计划

介绍了中国石油化工股份有限公司天津分公司加工工业模型化系统（PIMS）的特点及其在原油采购、加工、原料互供及安排生产方面的应用。     

海南炼油项目清洁化总加工流程的优化

总结了海南炼油项目加工8.0Mt/a含硫原油的清洁化总加工流程，着重论述了重油加工清洁化路线、装置大型化和国产化、全加氢炼厂、装置联合与集约化设计、清洁汽柴油生产、全厂轻烃集中回收和利用以及硫磺回收系统的优化等特点。该项目的运行对其它大型炼油项目的规划和建设有一定的借鉴意义。     

俄罗斯轻质原油两种加工流程对比

通过建立炼油PIMS规划模型,对俄罗斯轻质原油的两种加工流程进行了模拟。这两种流程的主要区别在于减压渣油加工方法的不同,一种采用减压渣油加氢流程（流程Ⅰ）,主要重油二次加工装置为渣油加氢、蜡油加氢裂化和重油催化裂化;另一种采用减压渣油延迟焦化流程（流程Ⅱ）,主要重油二次加工装置为延迟焦化和蜡油加氢裂化。两种加工流程均按10．00Mt／a加工规模设计,流程Ⅰ包含16套加工装置,流程Ⅱ仅11套加工装置,后者比前者简单。模型运行结果表明,流程Ⅱ投资少,加工成本低,柴汽比高,但要考虑石油焦市场;流程Ⅰ产品多样,产出液化石油气较多。如何选择两种流程,取决于产品的价格体系。     

PIMS模型在生产优化中的应用

流程工业模型系统(PIMS)操作简单、功能强大,可以模拟流程工业企业的生产经营过程,发现加工流程中的瓶颈,为企业的生产经营提供决策依据。2009年中国石化青岛石油化工有限责任公司进行了扩能和技术改造,为了解决技术改造后生产中遇到的问题,利用PIMS模型对石脑油、重油外购以及催化油浆不同流向的加工方案进行了测算。通过对比经济效益、装置负荷、可比综合商品率等指标,筛选出了优化的生产方案。     

新型炼厂轻烃资源综合利用制丙烯工艺的模拟研究

提出了一种新型炼厂轻烃资源综合利用工艺,基于碳四烯烃催化裂解制丙烯反应过程,炼厂混合碳四通过甲基叔丁基醚(MTBE)醚化、烷烃分离、催化裂解、吸收稳定和气分5个单元,得到聚合级丙烯产品,并增产稳定汽油和MTBE,使丙烯、异丁烯和C5+重组分等催化裂解反应产物得到有效地分离和利用,未反应的碳四烯烃循环利用。采用VMGSim流程模拟软件对新型炼厂轻烃资源综合利用丙烯工艺进行了模拟计算,建立了催化裂解工艺模型。模拟结果表明,该工艺的聚合级丙烯收率为37.49%、碳四烯烃利用率为96.11%,每t炼厂混合碳四原料可生产聚合级丙烯产品131.2 kg、稳定汽油79.6 kg、MTBE345.5 kg。     

原油直接催化裂解过程模拟与工艺参数优化

针对国内成品油过剩、基本化工原料匮乏的现状,采用原油直接催化裂解工艺最大化利用原油资源,提高基本化工原料收率。先采用Aspen HYSYS软件对原油直接催化裂解(COCC)工艺进行稳态模拟,再以原油预热温度、提升管出口温度、关键产物回炼比为优化变量,对COCC过程模型的工艺参数进行了优化,得到了COCC工艺的最佳工艺操作参数。模拟结果表明,采用优化后的工艺参数,乙烯和丙烯收率分别为11.46%和19.65%。以布伦特原油价格60 USD/bbl(1 bbl=159 L)及其对应的产品价格为基准,对优化后的COCC工艺进行经济效益分析,COCC加工大庆原油的成本为3285 CNY/t,净利润为885 CNY/t,年税后净利润为13.28×10.8 CNY。敏感性分析结果表明,原油价格波动对项目的年净利润影响最大,其次是关键产物乙烯和丙烯的价格波动,生产负荷和固定资产投资对装置的年净利润影响较小。     

工艺人员在DCS组态中的作用

结合工艺人员参与石家庄炼油厂0.8Mt／a重油催化裂化装置FOXBORO公司I／A’S51DCS系统组态全过程的体会，提出工艺人员应在硬件的选择与配置，流程图组态，DCS高级和先进功能的初级应用等方面充分发挥自身的作用，与仪表人员协调配合，以期实现DCS组态的高水平。     

Aspen Plus流程模拟软件在西安石化公司催化裂化装置上的应用

中国石油化工股份有限公司西安石化分公司用Aspen Plus流程模拟软件,建立了50万t/a催化裂化装置分馏及吸收稳定系统稳态工艺流程模型,并用该模型指导与优化生产装置。对吸收稳定系统进行技术改造(更换油浆蒸汽发生器管束,新增富气空冷器1台,新增稳定汽油空冷器1台)后,干气中C≥3组分体积分数下降3.5个百分点,液化气增产量为200.8 kg/h,获得直接经济效益421万元/a。     

DS—9500分散控制系统在催化裂化装置上的应用

介绍了DS-9500分散控制系统的软硬件构成，详细地阐述了DS-9500系统在洛阳石化公司炼油实验厂催化裂化装置（FCCU）上的应用，文中着重针对反应温度与再生滑阀压降低选控制方案，从控制流程，仪表回路，硬件结构，系统组态，系统生成及系统测试等几个方面阐述了控制方案的具体实施过程。     

两段提升管催化裂化装置进料流程优化

分析了中国石油玉门油田公司炼油化工总厂80万t/a两段提升管催化裂化装置运行过程中存在的一段提升管反应温度偏低、两段提升管待生剂挂焦不均的问题的原因,结果表明,这是由于第1再生斜管推动力不足及两段提升管进料性质差异大所致。通过优化进料系统,使二段提升管实现新鲜原料进料,一段提升管反应温度由476℃提高至507℃,二段提升管回炼比由0.78下降至0.48,焦炭收率降低1.23个百分点,干气收率降低0.80个百分点,轻质油收率上升5.06个百分点,总液体收率上升0.63个百分点,加工能力提高至84万t/a,装置总能耗降低10 kg/t(以标准油计)。     

催化裂化低温接触大剂/油比技术理念与实践

 在分析国内外先进催化裂化技术的基础上,提出了“低温接触、大剂/油比”的技术理念,并对基于此技术理念的催化裂化技术进行了系统化分析、归类。中试试验和工业应用的实践表明,采用“低温接触、大剂/油比”技术理念和操作条件,改善了原料油和催化剂的初始接触混合状况,抑制了热裂化反应,促进了催化裂化反应,提高了原料转化率,并能显著改善产品分布和产品性质。与常规催化裂化工艺相比,采用这一技术理念的工艺过程,转化率提高3百分点左右,干气产率降低25%左右,总液收率提高1百分点以上。     

380万t/a连续重整装置混合重石脑油原料的模拟优化及应用

利用广东辛孚科技有限公司开发的SP-Reform流程模拟软件,在浙江石油化工有限公司380万t/a连续重整装置上建立了全流程反应机理模型,并结合其3种重石脑油原料馏程差异的生产实际,进行了模型的模拟优化。结果表明:建模后的优化模拟结果与装置实际工况基本相吻合,特别是关键目标产品C≥6重整生成油性质相关指标与实际工况的相近,说明所建模型可靠,可用于该装置的工艺流程优化及生产指导;在保持柴油加氢裂化重石脑油与蜡油加氢裂化重石脑油的重整进料掺混比为1∶1情况下,焦化石脑油加氢重石脑油的掺混质量分数不宜超过57%,以确保C≥6重整生成油的溴指数合格;当市场上苯产品畅销且创效较好时,应控制该装置的精制重石脑油混合原料初馏点不高于86 ℃,以多产苯;否则,应将其控制不低于90 ℃,以多产轻石脑油去乙烯装置,助力生产其他高附加值产品;为了尽可能保留产物中C9~10 芳烃有效组分含量,同时减少C≥11重芳烃含量,宜控制其精制重石脑油混合原料终馏点不高于 172 ℃较好,以确保该装置经济效益最大化。