加氫裂化裝置的模擬與節(jié)能研究.pdf

1、加氫裂化技術(shù)(Hydrocracking，HC)是現(xiàn)代煉油工業(yè)中重要的二次加工工藝，近年來(lái)，已逐步發(fā)展成為現(xiàn)代煉油和石油企業(yè)的橋梁技術(shù)。但加氫裂化一般能耗很大。尤其，在能源危機(jī)的今天，優(yōu)化設(shè)計(jì)加氫裂化裝置及其換熱網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，最大限度的回收熱量，已成為加氫裂化節(jié)能研究的必要工作。本文以加氫裂化裝置的流程模擬及其換熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、優(yōu)化改造為主要內(nèi)容，運(yùn)用工程工具對(duì)加氫裂化裝置進(jìn)行嚴(yán)格數(shù)學(xué)模擬及換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，并對(duì)優(yōu)化后的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模擬計(jì)算及能耗分

2、析。主要工作如下：
　　根據(jù)某加氫裂化裝置的流程數(shù)據(jù)，本文對(duì)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的流程模擬計(jì)算。首先，分析廠方提供的標(biāo)定數(shù)據(jù)，選用P.R方法用于全流程的模擬，但在氣體脫硫及溶劑再生部分中，采用ELECNRTL方法來(lái)預(yù)測(cè)液液平衡。隨后以物料衡算和能量衡算為基礎(chǔ)，對(duì)流程中主要操作單元包括汽提塔、分餾塔、穩(wěn)定塔、脫硫塔等建立各自的數(shù)學(xué)模型，并選擇Wegstein收斂方法進(jìn)行模擬，迭代精度選擇0.0001。將模擬值與實(shí)際值進(jìn)行校準(zhǔn)，結(jié)果表明，

3、模擬結(jié)果與實(shí)際數(shù)據(jù)具有較好一致性，模擬結(jié)果準(zhǔn)確可靠。由此可得：模擬過(guò)程選取的物性方法合適，建立的操作單元模型正確，模擬結(jié)果為下一步裝置節(jié)能研究提供了基礎(chǔ)保障。
　　現(xiàn)行換熱流程的冷公用工程用量為74453kW，熱公用工程用量為35701kW，通過(guò)夾點(diǎn)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)換熱網(wǎng)絡(luò)有很大的節(jié)能空間。在夾點(diǎn)上方引入冷卻公用工程和跨越夾點(diǎn)傳熱是該裝置用能不合理的環(huán)節(jié)。按照換熱網(wǎng)絡(luò)夾點(diǎn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，從夾點(diǎn)開始，對(duì)夾點(diǎn)之上和夾點(diǎn)之下分別進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，然后將

4、兩者整合得到完整的換熱網(wǎng)絡(luò)。最后對(duì)該換熱網(wǎng)絡(luò)物流匹配進(jìn)行模擬計(jì)算和能耗分析，最小冷公用工程量為49193kW，最小熱公用工程量為10449kW，該熱回收網(wǎng)絡(luò)節(jié)省的冷公用工程量為25260kW，節(jié)約33.9％；節(jié)省的熱公用工程量為25252kW，節(jié)約70.7％，能夠?qū)崿F(xiàn)能量目標(biāo)且實(shí)際可行。
　　針對(duì)現(xiàn)行裝置用能不合理環(huán)節(jié)，依據(jù)換熱網(wǎng)絡(luò)的改造策略，應(yīng)用夾點(diǎn)技術(shù)對(duì)裝置原有換熱網(wǎng)絡(luò)物流進(jìn)行優(yōu)化匹配，拆除違背夾點(diǎn)的冷卻器，解決跨越夾點(diǎn)傳熱的