基于CAPE-OPEN标准的简捷炼油过程建模及常减压蒸馏流程在线模拟

简捷炼油过程模型广泛应用于运行监测、在线计算、实时优化等领域,但大多数模型只是将输入、输出变量进行关联,无法计算出各组分流量组成,难以集成在模拟软件中进行全流程模拟。本研究简化了炼油分离过程,开发了基于CAPE-OPEN标准的简捷炼油塔模型。首先,将炼油过程简化为连续的分离单元,根据实际产品数据校正模型参数,实现某一实际工况流程模拟;其次,将模型参数与实际工况操作变量数据相结合,采用径向基函数插值确定操作变量对模型参数的影响关系,实现多种工况流程模拟;最后,通过常减压蒸馏工业装置实例的3种工况进行验证。结果表明:各工况模拟结果与Aspen计算结果相比,初馏塔塔顶油馏出温度点偏差大多在2%以内,常减压蒸馏塔各侧线油的馏出温度点平均偏差在3%以内;与实际结果相比,平均误差都在5%以内,符合工程允许误差范围要求。所建模型的计算速度快,各塔均在0.2 s左右完成计算,适用于在线生产、调度等。

基于分离因数法的简捷炼油塔模型开发及应用

简捷炼油塔模型在炼油厂生产调度实际应用具有重要作用,但传统简捷模型不符合实际的假设,无法反映产品蒸馏曲线的真实非线性性质。本研究开发出一种基于分离因数的简捷炼油塔模型。首先,针对炼油塔分离过程,利用组分分离程度与沸点之间关系,将炼油塔分离过程简化为连续分离单元,合理地提高模型的非线性程度。其次,模型可以满足给定切割点或产率两种模式计算,基于切割温度或产率、分离因数等参数,采用割线算法迭代求解,较好地模拟在产品切割点附近组分不完全分离过程。最后,通过常减压过程实例进行模型验证,主要工艺指标计算值与实际值相对偏差均在5%以内,证明开发的模型能够较好地模拟炼油塔生产过程。