文档介绍：大连理大学硕十学位论文
摘要
随着世界人口的不断增长和工业的持续发展,能源短缺问题将越来越严重,生产中的
能源成本不断增大,工业节能降耗已是大势所趋。石油化工是用能大户,而炼油厂常减压
装置又是其中之最,约占整个炼油厂所用能量的。因此对常减压装置及其换热网
络的优化有着重大意义。
本文围绕这一主题,以某一炼油厂常减压蒸馏装置为工艺背景,把夹点技术和流程模
拟技术综合使用,展开了如下工作
、本文深入研究了夹点技术在换热网络优化设计方面的原理,在用断开热负荷回路
的方法对所得的初始网络调优时,发现一些热负荷回路出现了与以往夹点技术论述中所没
有提及的新特点。用常规的方法对这些特殊的热负荷回路进行断开己不太适应,本文对此
提出了改进的办法,通过流程模拟技术检验表明此方法是有效可行的。
、本文研究了流程模拟技术的原理和方法,论述了大型化工流程模拟软件所
用的组分数据、热力学方法及主要设备的水力计算方法,并对其使用的最优化方法作了探
讨。·
、本文研究了常减压流程模拟模型建立的原理,用对全装置进行了模拟计
算,最终确定了现场工况下各流体的组成、物流流率等数据,为换热网络优化设计奠定了
基础然后利用夹点技术,对整个系统进行了用能诊断, 针对在用能诊断过程中发现的
问题,利用夹点技术对换热网络进行优化设计,并用改进的断开热负荷回路的方法对初始
网络进行了调优,得到综合效益最高的换热网络。新设计的换热网络与原设计相比,产生
显著的节能效果。表明夹点技术与流程模拟技术结合使用,能发挥很大的节能降耗的作
用,比单一使用一种方法更有效
、利用的优化技术,取常减压蒸馏装置三个塔的进料位置为优化变量,以全
装置净收益为目标函数,进行了优化设计。按所得的最优操作参数运行与按原设计操作参
数运行相比,取得了显著的经济效益。
关位字常减压燕翻换热网络流程栩拟夹点技术优化
冀新生常减压蒸馏装置及其换热网络的优化分析
人连理人学硕十学位论文

一
大连理人学硕十学位论文
文献综述
引言
世界上对能源的需求量正迅速上升,能源价格不断上涨,在产品总成本中,能源费用
部分越来越大。节能工作一直是发展生产技术、提高竞争力的重要组成部分。我国能源供
应短缺,长期处于紧张状态,而且能源利用效率与发达国家相比有很大的差距,这严重地
束缚了国民经济的正常发展,成为经济增长的“瓶颈”之一。
我国能源消费集中在工业部门。过程工业是广义的化学工业,包括炼油、石油化工、
冶金、轻工、建材等部门,是能源密集型工业,能源消耗总量占全国工业总能耗的一半。
近年来,由于国际上石油危机越演越烈,炼油工业发展也极为迅速。近年来,我国炼
油企业的节能工作取得了很大的成绩,不少装置的能耗已经接近世界先进水平。但从整个
炼油厂来看,单位原油加工量的能耗还是比世界先进水平高出许多
常减压蒸馏装置是炼油工业的“龙头”,是原油深度加工的基础,其设计的好坏不仅
在本装置上体现出来,更重要的是体现在下游的二次、三次加工装置和产品的调合及整个
石化联合企业的效益同时常减压蒸馏装置也是炼油企业的用能大户,约占全厂总能耗的
。因此常减压燕馏装置的节能优化对于炼油厂极为重要。
但是炼油厂的常减压蒸馏装置是一个非常庞杂的系统,而且其投资费用巨大,这给其
优化工作带来很大的困难。流程模拟的出现很好地解决了这一问题。通过计算机来模拟常
减压蒸馏装置的实际运行,并在此基础上优化常减压装置的操作,使之能处在最佳操作工
况下运行,从而到达了节能优化的效果。
在常减压蒸馏装置中,进来的原油需要大量的热量来加热,而出来的产品温度又偏
高,不便于储运,需把这些产品冷却到一定温度,这需要大最的冷量。因此合理的匹配冷
热负荷,用温度较高的产品去加热进入系统的温度较低原油,对于炼油厂节能优化非常重
要。鉴于炼油厂常减压蒸馏装置的这个特点,每个炼油厂都有一套庞大的换热网络来实现
全厂的节能优化通过换热网络综合设计一个最优的换热网络也就显得极为重要。
以下和分别就换热网络的综合和流程模拟技术的情况作一概述。
换热网络的综合
换热网络综合就是要确定出具有较小或最小的设备投资费和操作费用,并满足把每个
过程流体由初始温度加热冷却到目标温度的换热器网络。
在换热网络节能工作的初始阶段,一般关注换热网络中单个换热器的热量利用情况,
此时节能效果并不明显随着节能工作的深入发展,人们开始对整个换热网络进行分析,
冀新生常减压蒸馏装置及其换热网络的优化分析
从全局观点出发,改进现有的工艺及设备,达到合理有效利用能量的目标目前人们更加
从系统工程的观