乙烯裂解装置混合石脑油原料的模拟与优化

利用SPYRO流程模拟软件建立了140万t/a乙烯裂解装置的裂解炉机理模型,考察了混合石脑油原料掺炼芳烃抽余油,对乙烯裂解装置乙烯收率及运行周期的影响。结果表明:该模型可应用于乙烯裂解装置的原料模拟与优化;偏重混合石脑油或偏轻混合石脑油中,掺炼芳烃抽余油后,对乙烯收率影响不大;当m(偏重混合石脑油)/m(芳烃抽余油)为1∶1时,原料在炉管内停留时间最短,预计1个运行周期内,较偏重混合石脑油单独裂解的工况,可多运行2 d,1 a预计多运行8 d;而偏轻石脑油原料则无需掺炼芳烃抽余油。

乙烯装置急冷系统优化节能改造

乙烯装置急冷系统存在热量回收不充分问题,热量通过裂解气由急冷水系统回收,消耗大量循环水,造成能量浪费和能耗费用增大。对于此类低品位热能,传统方法是直接利用,但是存在热能利用率低、费用高的缺点。文中通过强化急冷油系统回收更多的高品位余热,减少低品位余热的产生。具体是引出1股急冷油作为工艺水汽提塔塔底热源,部分或全部替代塔底蒸汽,同时可以减少急冷水系统消耗的循环水。该措施具有节约蒸汽和降低循环水消耗的双重效果,改造工作量小,费用低。

石脑油裂解炉的模拟优化

使用Spyro软件对某公司100万t/a乙烯装置石脑油裂解炉的运行进行了建模,并应用历史生产数据对裂解炉出口温度(COT)及结焦速率偏差进行校正,经验证模拟结果可靠;然后模拟分析了操作条件对石脑油裂解炉产物收率、结焦厚度及运行周期的影响。结果表明:相较于稀释比和进料量,COT对石脑油裂解炉运行周期及产物收率的影响较为显著;当2#石脑油裂解炉COT从838.3℃升高至841.6℃时,乙烯收率提高了0.16个百分点,而且结焦、炉管表面温度(TMT)等影响运行周期的因素变化在可控范围内;优化后的运行模型可用于石脑油裂解炉的运行周期预测和相关操作优化的模拟分析指导。

乙烯裂解炉模拟优化软件现状及其应用

裂解炉是乙烯装置的核心反应装置,对裂解炉进行计算机模拟优化计算,并实施优化计算结果,是保证乙烯裂解装置高效、平稳、安全、长周期稳定运行的重要手段。乙烯裂解炉计算机模拟优化软件开发的核心是裂解反应动力学模型。对以经验模型、分子反应模型及自由基机理模型3种裂解反应动力学模型为基础的SPYRO、EpSOS等乙烯裂解炉模拟优化软件系统,做了开发和应用情况介绍,指出乙烯裂解炉模拟优化软件系统在蒸汽热裂解生产乙烯中具有重要应用价值,其研发和应用应得到充分重视。

乙烯裂解炉模拟优化系统开发成功

据“中化新网,2021-09-15”报道,2021年9月10日,中国石油石油化工研究院与清华大学共同开发的乙烯裂解炉模拟优化系统参评2021年度中国石油科技进步奖并通过公示,填补了该领域国产化软件的空白,实现了乙烯装置“大脑”的自主可控,使我国全面掌握了大型乙烯装置国产化的所有核心技术。

“乙烯工业裂解炉模拟优化系统2.0版本”成功申请国家软件著作权

中国国家版权局公报显示,由石油化工研究院、兰州石化公司和清华大学历时3年开发的＂乙烯工业裂解炉模拟与优化软件系统（简称EPSOS）V2.0＂,成功申请国家版权局著作权证书,可在乙烯装置推广应用。EPSOS2.0系统研发经历了实验室裂解性能评价、工业炉标定、裂解过程动力学研究、结焦动力学研究,建立了不同裂解原料的分子反应动力学模型和结焦动力学模型,

乙烯装置制冷系统模拟及优化

以化工流程模拟软件ASPEN PLUS为应用平台,建立了能良好描述裂解气在冷箱中预冷、在脱甲烷塔中分离和制冷系统工艺模型。应用该模型对扬子乙烯装置老区制冷系统进行了流程模拟、参数灵敏度分析和过程优化;研究了甲烷和乙烯冷剂分配、相同和不同温度级乙烯冷剂分配对乙烯损失的影响,以及相应操作参数的优化调整;找到了现有制冷系统的用能瓶颈;解决了工艺操作参数的优化问题;实现了装置高负荷工况下的经济运行。

乙烯装置深冷系统模拟与优化

分析了扬子乙烯装置因二元制冷系统效率低,不能给深冷系统提供足够的冷量,加之部分操作控制指标不尽合理,乙烯损失大等问题,应用AspenPlus软件对该系统工艺流程进行模拟计算,找出问题的原因,提出最优化操作控制指标,实现了装置的经济运行。

乙烯裂解炉对流段的模拟计算及设计优化

对乙烯裂解炉对流段的设计进行了研究,建立了对流段计算模型。此模型具有设计型和核算型功能,能计算裂解炉对流段各段管排的热负荷、工艺物料和烟气侧的压力降以及管排的传热系数、管壁温度、翅尖温度等。以某S型炉和某G型炉的设计数据与模型计算数据进行对比,验证了该模型具有较高的准确性,满足工程设计的要求。最后使用此对流段设计模型,提出通过改变进料位置、选择注汽方式、调整管排布置等来优化裂解炉对流段设计的理念。

乙烯装置冷箱脱甲烷系统模拟优化

中国石化扬子石化股份有限公司烯烃厂 6 5 0kt/a乙烯装置因二元制冷系统效率低 ,无法为冷箱、脱甲烷塔系统提供足够的冷量 ,加之部分操作控制指标不尽合理 ,导致乙烯损失大。文中介绍了应用Aspen软件对该系统工艺流程进行模拟计算的过程 ,分析了存在的问题 ,提出了最优化操作控制指标。

流程模拟及系统优化技术在乙烯装置的应用

应用流程模拟技术,建立乙烯装置全流程模型,模拟实际生产情况。利用碳二、碳三加氢反应过程优化技术,调整反应器入口温度和氢炔比等操作条件,提高反应过程的加氢选择性和转化率。使用蒸汽管网用能与优化配置技术,合理选择输送管道的管径和保温,优化设备进出口的蒸汽温度控制要求,降低蒸汽系统能量消耗。

乙烯装置急冷系统模拟优化与应用

针对乙烯装置急冷系统节能优化展开,利用Aspen plus建立乙烯装置急冷系统模型,通过模型模拟优化,找出改变操作方案来实现工艺优化的措施并进行应用,达到装置节能降耗的目的。

乙烯装置乙烯精馏塔系统的模拟与优化

通过Aspen Plus软件模拟计算了某乙烯装置1100 kt/a改扩建前、后乙烯精馏塔系统,针对生产中乙烯精馏塔塔釜乙烯损失较大的问题,从工艺角度分析中沸和再沸换热器热负荷,从设备角度分析乙烯精馏塔的水力学模型。结合现场实际情况提出工艺优化措施,通过降低中沸,提高再沸解决精馏段液泛问题;通过降低冷凝罐(D-410)取液点、或适当提高乙烯制冷压缩机四段出口压力或通过适当降低热流股温度强化相变传热来增加热流股流量,最终满足所需热负荷。

兰州石化公司24万t/a乙烯装置急冷系统模拟与优化

以ASPENPLUS流程模拟软件为平台，根据实际生产中的裂解气组成分布数据，对兰州石化公司24万t／a乙烯装置的急冷系统进行了模拟。分析研究了裂解气进塔温度、裂解汽油循环量，急冷水循环量等操作参数对汽油分馏塔和水洗塔的影响，并结合生产装置实际运行情况，提出了优化操作条件。

中国石油乙烯裂解炉模拟优化软件升级

中国石油石油化工研究院、兰州石化公司和清华大学历时3年开发的乙烯工业裂解炉模拟与优化软件（简称EPSOS）系统V2．0，成功申请国家版权局著作权证书。

乙烯裂解炉计算机模拟优化软件开发裂解反应动力学模型构建

裂解炉作为乙烯装置的核心反应装置,对其动力学进行模拟优化计算是保证乙烯裂解装置运行安全、稳定的重要手段。裂解反应动力学模型的构建主要围绕乙烯裂解炉计算机模拟优化来展开研发。文章为了验证模拟乙烯裂解炉平台的性能,选用了参数回归、组态建模、原料预处理以及周期生产模拟等方法,主要目的是为了通过其在工业中的应用及研发过程来引起国家的高度关注,并逐渐向国际领域发展。

基于改进NSGA-Ⅱ算法的乙烯裂解炉操作优化

现有的乙烯裂解炉优化通常只针对两个目标函数即产物乙烯和丙烯的收率,并且采用遗传算法的收敛效果一般,故提出一种基于改进NSGA-Ⅱ算法来研究一个多目标运行的解决方案,以此来解决乙烯裂解炉的固定周期操作优化问题,即在增大产物乙烯和丙烯收率的同时减少原料以及蒸汽流量来提高整体运行状况。把具体问题量化为数学模型,分析了原料气烃比、原料流量、出口温度对乙烯和丙烯收率的影响。实验结果表明,相较于原有操作条件,提出的优化方案具有良好的可行性。

应用BCM模拟软件对石脑油裂解炉进行价值优化

应用BCM模拟软件分析了SRT-Ⅳ(HS)型石脑油裂解炉的操作条件(炉管出口温度(COT)、进料量、稀释蒸汽与原料的质量比(稀释比))对裂解产物总价值的影响,同时研究了裂解产物价格波动对裂解产物总价值的影响。计算结果表明,石脑油裂解产物总价值分别随COT的升高和稀释比的增大出现局部极大值,并与进料量呈线性关系;当裂解产物价格发生变化时,裂解产物总价值及其达到最大时对应的COT也随之变化;当某一裂解产物的价格高于其他裂解产物价格两个数量级时,该裂解产物的收率与裂解产物总价值的变化规律相同。石脑油裂解炉的裂解产物总价值优化结果与裂解产物收率优化结果存在差异,应用BCM模拟软件对工业裂解炉实施价值优化,有利于提高工业裂解炉裂解产物的总价值。

乙烯深冷分离中变温冷却过程制冷系统的设计与优化

根据乙烯装置中的用冷需求,将乙烯装置的深冷分离过程分为变温冷却过程和定温冷凝过程,变温冷却过程指的是裂解气的预冷过程,定温冷凝过程指的是乙烯装置中各塔塔顶冷凝器中的换热;分析了乙烯-丙烯复叠制冷系统的换热集成曲线,可知在裂解气的预冷阶段,冷热物流换热温差大。提出一种组合制冷系统,它集成了纯工质复叠制冷和混合冷剂制冷,其中的多元混合冷剂制冷系统为乙烯深冷分离的变温换热过程提供冷量。并用Aspen Plus软件对混合冷剂系统进行建模,使用遗传算法优化,优化结果表明在替代原制冷系统6895.5kW冷量负荷的情况下,功耗降低521.6kW,节能14.7%。

先进控制与实时优化技术在乙烯裂解炉上的应用

乙烯工业是衡量一个国家工业化水平的重要支柱性产业,尤其在石油化工领域更是如此。在国际上,乙烯产量的大小早已成为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。在乙烯生产领域,蒸汽裂解是化工企业生产乙烯的最常用方法。而裂解炉作为生产乙烯的重要装置,其性能的好坏直接影响着乙烯的产量和质量。本文说明了对裂解炉实施先进控制和实时优化技术的重要性和必要性,并在此基础上对应用的方案和原理进行了阐述。