炼化企业氢管网设计与集成优化技术应用研究

随着加氢处理深度不断增加,炼化企业氢气用量和氢气品质需求不断提高,氢气管网集成优化已成为炼化企业高效利用氢气资源,实现节能减排、降本增效的重要措施。介绍了氢气管网系统的构成与特点,分析了氢气管网与供氢单元、用氢单元、氢回收单元之间的相互关系,介绍了氢气管网集成优化研究的目标、原则、方法与技术。抚顺石油化工研究院研究开发了集成加氢反应动力学模型的氢气系统优化专业软件(H2-STAR),根据各用氢单元氢分压、流量、循环氢纯度等适宜参数,并采用夹点分析与多目标综合优化相结合的方法,完成氢源、氢阱的合理匹配与整个系统的集成优化设计。某炼油厂氢气管网优化改造项目的工业应用表明,利用H2-STAR技术开展炼化企业氢管网优化设计与研究,有助于以较少的投资实现氢气梯级利用、提高氢气利用率和经济效益的目标。

影响加氢装置耗氢波动的因素及优化措施

某炼厂220万t·a^(-1)蜡油加氢裂化装置氢气消耗量频繁波动持续达两年之久,致使全厂氢气管网压力频繁波动,与此同时,耗氢量波动对蜡油加氢裂化装置自身长周期平稳运行造成严重威胁。经长期跟踪研究发现,影响220万t·a^(-1)蜡油加氢裂化装置氢气消耗量波动的本质原因是220万t·a^(-1)重整PSA装置生产的氢气纯度偏低且不稳定。经对氢气纯度和稳定性进行及时优化后,蜡油加氢裂化装置耗氢量恢复稳定,管网氢气纯度和压力也随之恢复稳定,该装置很多运行参数得到了较大的改善,特别是装置核心设备长周期平稳运行得到了有力保障。

氢气管网压力的控制与优化

分析氢气管网压力波动的原因,通过采取在变压吸附增设入口分液罐,控制燃料压力、热值,减小反应温度对加氢装置耗氢的影响,优化氢源供给调节方式等措施降低了氢气管网压力波动幅度,给装置安全稳定经济运行创造了条件。

氢气平衡与优化系统的应用与研究

针对齐鲁石化氢气系统运行现状,采用氢夹点技术深入分析氢气系统存在的主要问题并进行氢气供用网络优化,在此基础上构建以产耗平衡监控、成本核算、管网模拟、调度优化为核心的氢气平衡与优化系统。应用表明:该系统实现对氢气生产、输送及消耗过程的全面管控,能及时发现氢气系统产耗不平衡、异常排放等情况;通过集成装置工艺参数、物耗能耗以及相关物料价格,在线计算出产氢、耗氢成本;同时利用管网模拟技术实现氢气管网任意管段氢气流量、流速、压降等指标的软测量;基于上述条件,结合氢夹点理论分析开展供用网络优化,以用氢成本最低为目标给出优化调度方案,实现以耗定产,有效降低氢气运行成本。

氢气平衡与优化系统的应用

针对齐鲁石化氢气系统运行现状,采用氢夹点技术深入分析氢气系统存在的问题并进行氢气供用网络优化,在此基础上构建以产耗平衡监控、成本核算、管网模拟、调度优化为核心的氢气平衡与优化系统。应用表明:该系统实现对氢气生产、输送及消耗过程的全面管控,能及时发现氢气系统产耗不平衡、异常排放等情况;通过集成装置工艺参数、物耗能耗以及相关物料价格,在线计算出产氢、耗氢成本;同时利用管网模拟技术实现氢气管网任意管段氢气流量、流速、压降等指标的软测量。基于上述条件,结合氢夹点理论分析开展供用网络优化,以用氢成本最低为目标给出优化调度方案,实现以耗定产,有效降低氢气运行成本。

氢气平衡与优化技术在齐鲁石化的应用

针对齐鲁石化氢气系统运行现状,采用氢夹点技术深入分析氢气系统存在的主要问题并进行氢气供用网络优化,在此基础上构建以产耗平衡监控、成本核算、管网模拟、调度优化为核心的氢气平衡与优化系统,实现对氢气生产、输送及消耗过程的全面管控,为降低氢气系统的运营成本提供有力支撑。基于氢夹点分析开展供用网络优化,可有效降低炼油厂PSA系统的提纯负荷,减少耗氢装置不必要的氢损耗,获得显著的经济效益。通过产耗监控能及时发现氢气系统产耗不平衡、异常排放等情况。产耗成本核算可在线计算出产氢、耗氢成本。管网模拟可实现氢气管网任意管段氢气流量、流速、压降等指标的软测量。调度优化模块以用氢成本最低为目标给出优化调度方案,实现以耗定产,有效降低氢气运行的成本。