基于PROⅡ的常減壓裝置過程模擬及其換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化分析.pdf

1、能源是人類物質(zhì)活動的基石。隨著世界人口的不斷增長和工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，能源短缺問題將越來越嚴重，工業(yè)節(jié)能降耗已是大勢所趨。作為石油化工企業(yè)用能大戶的常減壓裝置，其能量消耗約占整個煉油廠所用能量的20％～30％。因此對常減壓裝置及其換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化分析有著重大意義。
　　 本文綜述了過程工業(yè)換熱網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程，分別討論了換熱網(wǎng)絡(luò)綜合的三種基本方法：夾點設(shè)計法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法以及人工智能法。分別對這三種方法在發(fā)展過程中的研究內(nèi)容和設(shè)計方法及其

2、取得的研究成果進行了討論。并從工業(yè)應(yīng)用角度對不同的方法做了比較和評價。
　　 首先，以中國石油某煉油廠原油常減壓蒸餾裝置為研究對象，進行了流程模擬及其換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化為研究內(nèi)容，運用流程模擬以及換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化理論，對常減壓蒸餾工藝進行流程模擬，對其換熱網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化。主要工作如下：
　　 按照所研究的某常減壓裝置的流程現(xiàn)狀，本文應(yīng)用PROⅡ軟件對常減壓裝置的閃蒸塔、常壓塔和減壓塔進行流程模擬計算。選擇模擬軟件自帶的煉油過程的單元

3、模塊和收斂方法，同時規(guī)定各塔的模擬模型和過程參數(shù)，對閃蒸塔、常壓塔和減壓塔逐個進行模擬計算。流程模擬結(jié)果與標(biāo)定結(jié)果吻合良好，證實模型可靠，且模擬結(jié)果正確?？尚诺牧鞒棠M結(jié)果為流程優(yōu)化提供了堅實的基礎(chǔ)。
　　 本文以某煉油廠常減壓裝置為工藝背景，用化工流程模擬軟件PROⅡ?qū)θb置進行了模擬計算，確定了現(xiàn)場工況下各流體基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；然后，利用夾點技術(shù)分析整個系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡(luò)，確定了夾點位置并進一步對換熱網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化設(shè)計；
　　

4、根據(jù)夾點理論，在夾點上方引入冷卻公用工程、在夾點下方引入加熱公用工程以及存在穿越夾點的換熱流股，都會造成系統(tǒng)的加熱和冷卻公用工程的雙重損失。通過改善夾點附近的流股匹配，減少穿越夾點的熱流量，可以減少系統(tǒng)的公用工程消耗量。本文通過對用能狀況進行全面分析，清楚裝置和系統(tǒng)的用能現(xiàn)狀，找到了換熱流程的“瓶頸”所在，并提出了解決問題的思路。
　　 最后，利用PROⅡ優(yōu)化技術(shù)，以全裝置凈收益為目標(biāo)函數(shù)，以進料位置為優(yōu)化變量對常減壓蒸餾裝置進