原油蒸馏曲线单调递增指数函数样条插值方法研究

针对以虚拟组分法表征原油及其馏分油复杂组成时,常因蒸馏数据不足而导致蒸馏曲线不连续、不光滑,结果可靠性差,而传统二次、三次样条插值方法存在难以保证蒸馏曲线单调递增的问题,设计了一种包含3个参数的指数函数插值方法,从理论上保证了蒸馏曲线单调递增。进而,对52种原油的实沸点蒸馏数据进行插值验证,结果表明:指数函数插值法能够保证插值后的原油蒸馏曲线单调递增;在52种原油的插值结果中,指数函数插值与校验值拟合决定系数(R^(2))大于0.99的有37种,占比71.2%,三次样条插值结果R^(2)大于0.99的仅有21种,占比40.4%;而指数函数插值结果的准确度高于三次样条插值结果的有50种,说明指数函数插值方法效果明显优于三次样条插值方法。因此,基于指数函数插值方法,采用虚拟组分法模拟计算原油加工过程的精确度明显提高。

基于先验知识的前馈网络对原油实沸点蒸馏曲线的仿真

将先验知识与神经元网络相结合，可以提高模型的拟合精度和预测能力。本文将针对三层前馈网与单调性先验知识相结合的问题，分析Joerding的惩罚函数法，提出两种新方法：插值点法和有约束优化方法，并成功地应用于原油实沸点蒸馏曲线的仿真，使网络模型在整体和局部上都更贴近于实际对象。

我国主要原油的三种蒸馏曲线的关联

本文报道了由我国的大庆胜利、华北原油及其馏分油共35个油样分别进行实沸点蒸馏、恩氏蒸馏、平衡气化试验,另外,还对184种油样分别进行实沸点蒸馏和恩氏蒸馏试验,在此基础上回归得到三种蒸馏曲线相互换算的算图及相应的计算公式.

石油馏分三种蒸馏曲线换算软件的设计与开发

以石油馏分的恩式蒸馏曲线作为基础,根据文献中提供的模型进行其他蒸馏曲线的关联和换算。以VB6.0作为开发用户操作界面为平台,设计了一个能分别对石油馏分恩式蒸馏曲线与实沸点蒸馏曲线、恩式蒸馏曲线与平衡汽化曲线和不同压力下平衡汽化曲线换算的软件,大大提高了蒸馏数据换算的效率和准确性。通过对文献提供的实例进行测试表明,该软件针对3种蒸馏曲线的换算均有很好的准确性和吻合性。

小曲白酒蒸馏曲线的研究

通过在生产车间的蒸馏查定实验,确定清香型小曲白酒中色谱骨架成分的蒸馏曲线,同时根据公司的实际情况,确定车间新酒的最佳入库酒度至少在60度以上,才能保证小曲基酒清香纯正,酒体甜润、爽净的典型风格。

重油蒸馏曲线的延伸

介绍了为延伸石油实沸点蒸馏曲线对分子蒸馏数据进行处理的关联式和模型,并采用分段讨论的方法对重油蒸馏曲线进行了合理准确地描述。当石油馏分常压相当温度AET≤565℃时,分别采用ASTM D2892及ASTM D5236方法绘制蒸馏曲线;当565℃<AET≤700℃时,使用分子蒸馏实验方法结合FRAMOL数学关联式绘制该区间蒸馏曲线,且分子蒸馏所得蒸馏曲线与ASTM方法所得曲线有较好的连续性;当AET>700℃时的石油组分在现有设备及技术条件下很难蒸发,应使用合理的数学模型并根据AET≤700℃蒸馏曲线回归数学模型中系数,外延得到完整的蒸馏曲线。通过以上方法,可相对经济、准确地得到重油蒸馏曲线,并作为流程模拟依据。

原油实沸点蒸馏曲线的数学模型

采用多套文献数据,建立实沸点蒸馏曲线的数学模型;其方程式形式简单,只有4个系数;模型稳定性强,应用范围广,计算精度高,不会出现非单调现象。经多个油品的实沸点数据考核,表明模型描述原油实沸点蒸馏曲线准确,计算结果在整体和和局部上都更贴近于实际。模型计算值与实际值的复相关系数最小为0.996157,最大为0.999914。

蒸馏-标准曲线法确定醇沉工艺中膏与乙醇用量的研究

目的:探讨建立一种根据药液目标含醇量直接、快速确定浸膏与乙醇用量的方法。方法:以菊花水提浸膏(60℃,相对密度1.21)为研究对象,浸膏加不同比例量的乙醇进行醇沉,比较几种方法确定醇沉液中乙醇的含量,以蒸馏法测得的乙醇含量同浸膏与乙醇用量比例之间的数学关系进行线性拟合,以线性良好的曲线作为标准曲线,直接计算达到目标醇沉浓度浸膏与乙醇用量的比例,将蒸馏法测得的实际结果同目标含量比较。结果:四种方法确定的乙醇浓度存在一定差异。乙醇含量在60.0%～81.0%之间其同浸膏与乙醇体积比、重量比的平方根、对数之间线性关系较好,相关系数分别为-0.995 8、-0.999 4。设定目标乙醇含量为75%,根据标准曲线进行醇沉,蒸馏法测定醇沉液中乙醇浓度为75.0%(RSD=1.33%),与目标值一致。结论:蒸馏-标准曲线法可以用来直接确定达到目标醇沉浓度膏与乙醇的用量。

气相色谱和热重技术应用于模拟蒸馏的研究进展

针对油料，特别是煤焦油普通蒸馏存在的耗时长、样品量大、过程污染严重等弊端，评述了气相色谱、热重技术应用于模拟蒸馏方面的研究进展，旨在探索焦油模拟蒸馏的快速、简捷、准确的实用方法。

原油常减压蒸馏装置的模拟

用石油馏分的蒸馏曲线 (ASTM或TBP)和整体密度进行虚拟组分切割 ,以单元模块组合法严格求解常减压蒸馏塔 ,建立原油减压蒸馏装置的流程模拟系统。

共沸蒸馏在化工生产中的应用与研究进展

共沸蒸馏为共沸物或相对挥发度接近于1的非理想物系的分离过程提供了选择。介绍了蒸馏残余曲线图的热力学原理,并以反应蒸馏生产乙酸乙酯工艺为例说明了蒸馏残余曲线图在流程设计等方面的应用。分别从夹带剂选择、过程设计、过程集成强化、过程控制等角度阐述了共沸蒸馏过程相关理论研究进展;在应用方面,主要综述了乙醇、异丙醇稀溶液、稀乙酸等脱水及回收利用情况,共沸蒸馏过程强化反应蒸馏、变压共沸蒸馏、共沸蒸馏耦合膜分离研究进展情况以及反应蒸馏工艺的局限性,并对其未来的发展前景作了展望。

微乳化乙醇柴油燃料单液滴的蒸发特性研究

微乳化乙醇柴油是一种多组分燃料,与柴油的蒸发特性存在不同。对于直径范围为20～30μm的微乳化乙醇柴油液滴,在对流比较强的情况下可以采用蒸馏曲线模型建立其单液滴蒸发模型。通过计算获得环境温度、环境压力及液滴溶醇量对单液滴蒸发特性的影响规律。计算结果表明:随着环境温度升高,液滴升温速率加快,液滴的平衡温度上升,液滴寿命缩短;在温度相对较低的环境中,微乳化油液滴寿命随环境压力的增大而延长;在环境温度500K、环境压力1.0MPa情况下,随着液滴溶醇量增加,液滴寿命缩短,但液滴瞬态加热时间和平衡温度基本没有变化。

基于常规物性的石脑油组成预测方法

建立了利用物性数据对石脑油组成进行预测的方法，根据对石脑油样本的整理，选取正构烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃4个族的54个真实组分来表示石脑油的组成，利用密度、折射率、族组成数据（PIONA值）以及恩式蒸馏曲线等物性数据建立方程组，对该方程组求解得到54个组分的质量分数。选择典型直馏石脑油样品，根据以上方法建立方程组并求解，得到石脑油中各组分的质量分数，并与实测结果进行对比。结果表明，正构烷烃、异构烷烃及环烷烃含量的计算平均误差分别为6．6％，8．5％，5．9％，其中，石脑油中含量较高的C6～C11组分中正构烷烃、异构烷烃和环烷烃含量的计算平均误差分别为3．2％，5．2％，4．4％，说明所建立的模型基本可以反映直馏石脑油的烃类组成分布情况。

加氢裂化全流程模拟的集总转换

加氢裂化流程的复杂性使得对其进行的模拟很难达到指定的精度。反应部分与分馏部分处于同一模型中,但是分别适合于两种不同的集总,使用同一集总则会降低模拟精度。本文提出了集总转换的思想,对反应器出料的蒸馏曲线进行插值、切割和归一化运算,结合出料的质量和体积信息计算出分馏集总下的虚拟组分质量和体积,最终计算出适合分馏塔模型的分馏集总的物性参数表。这一方法可以显著提高模拟的精度。

催化裂化分馏和吸收稳定全流程模拟与优化

应用Aspen-Plus流程模拟软件,对金陵石化Ⅰ催化裂化分馏和吸收稳定系统进行全流程模拟,产品的恩氏蒸馏曲线基本与实际相符。分析得出,随着分馏塔顶循、一中返塔温度的上升,汽油干点和柴油的95%馏出温度均上升,此外,在保证稳定塔塔底再沸器热负荷和分馏塔产品质量合格的前提下,模拟求得一中最小循环量和相应的油浆占总取热量的最大比例;其次,随着补充吸收剂流量的增大,干气中C_3^+的体积分数逐渐降低,解吸塔和稳定塔再沸器的热负荷逐渐增大;随着解吸塔再沸器热负荷的增加,液态烃中C_2体积分数逐渐下降,稳定塔再沸器的热负荷也随之增大。由此可知,为了保证产品质量,需调节分馏塔各相应段的取热量,并调节好吸收稳定系统的再沸器热负荷、液气比等操作参数。整个模拟与优化过程对生产具有积极的指导意义。

常减压塔先进控制效益分析

传统先进控制技术效益分析方法主要依靠侧线产量和产品质量的增益关系,分析先进控制技术潜在的效益,多适用于简单精馏塔操作。而常减压蒸馏系统,由于侧线产品众多、各侧线产品质量相互影响,采用传统先进控制技术效益分析方法不能克服全塔物料平衡等问题,因此不能提供有效的分析手段。将先进控制技术的效益分析同进料油的蒸馏曲线相结合,利用蒸馏曲线,评价切割点发生变化时,对于各侧线产品收率的影响,进而计算先进控制技术可为常减压系统带来的经济收益。通过对比先进控制技术性能测试结果,证实所提供的计算方法可以准确评价先进控制技术带来的收益。

海上溢油蒸发模式参数修正实验研究

溢油蒸发是影响海上溢油行为归宿的关键影响因子,是溢油质量传输的重要过程。本研究通过波浪槽实验研究海上溢油蒸发的影响因素,在此基础上建立适合我国近海环境和油品性质的蒸发模型。研究表明:在相同的环境条件下,随着温度的升高蒸发率增加,随着时间的增长其蒸发率增加。以6种有代表性的国产原油或凝析油为例,对Stiver&Mackay模式进行了参数修正,提出一种获取国产原油的Stiver&Mackay蒸发模式中T0及TG的实验方法,对溢油的快速处置及溢油损失评估具有指导的意义。

通过近红外光谱法表征原油

提供了一种通过原油样品的一个或多个给定蒸馏质量百分比测定一个或多个蒸馏温度的系统和方法,可以将其用于产生模拟蒸馏曲线。将原油样品的模拟蒸馏温度指定为原油样品的密度和原油样品近红外光谱法测量的数据的函数。