强化吸收过程的吸收稳定节能流程及模拟分析

开发了一种吸收塔带有侧线抽出的节能流程,新增吸收塔下部侧线液相采出经冷却进入平衡罐,吸收塔塔底油直接进入稳定塔。并从能量效益方面对比分析新流程与传统"四塔流程",研究结果表明,与传统"四塔流程"相比,新流程的解吸塔再沸器负荷、平衡罐前冷却器负荷及系统能耗分别降低12.2%,10.4%,5.2%。

考虑进料闪蒸过程的分馏塔总组合曲线构建方法

分馏塔总组合曲线构建过程中存在"top down"与"bottom up"方法对进料板焓值计算结果不同的问题,通过分析CGCC构建机理,指出两种方法分别将进料板作为提馏段塔板或精馏段塔板进行物料、能量衡算是导致焓值不同的主要原因,因此,基于两种方法构建的CGCC均存在一定误差。基于此,提出了考虑进料闪蒸过程的CGCC构建方法,主要对分馏塔进料板第f块塔板与第f-1块塔板物料、能量衡算进行校正,第f块塔板采用"bottom-up"方法,第f-1块塔板采用"top down"方法构建CGCC。分别以二元、多元分馏体系实例验证了改进方法的实用性,研究表明,改进的CGCC构建方法更为实用,能够更为合理地描述分馏塔的能量分布,一定程度上提高了应用CGCC指导分馏塔节能改造过程的精确度。

基于加减原理的原油蒸馏装置换热网络优化策略

根据原油蒸馏装置的冷、热物流特点,借助夹点技术将换热网络冷、热物流划分为夹点上方热物流、夹点上方冷物流、夹点下方热物流和夹点下方冷物流4个部分,分析换热网络冷物流股数少于热物流股数以及夹点上方热物流热量不足而夹点下方热物流热量过剩的瓶颈,探讨基于加减原理的换热网络优化策略。案例研究结果表明,对国内某5Mt/a原油蒸馏装置换热网络进行优化改造,原油换热终温提高了33℃,装置综合能耗下降了26MJ/t,节能效果显著。

考虑蒸汽优化的工艺装置间热进出料

工艺装置在回收产品等热物流的热量预热进料或其他冷工艺物流中,利用夹点之下的热量适当增产蒸汽,提高装置能量回收效率。热进出料作为装置间热集成的重要方法,不仅减少了上下游装置总公用工程消耗量,而且能够通过合理改变上下游装置的夹点位置和总组合曲线趋势,优化装置生产蒸汽的压力等级和流量。基于夹点技术构建涉及热进出料物流的温焓线和工艺装置的总组合曲线,通过反转并平移热进出料物流的温焓线确定最高的热出料温度,同时考虑不同压力等级蒸汽对热量需求的差别优化蒸汽生产参数。提出的工艺装置热进出料及蒸汽平衡优化应用于渣油加氢和催化裂化装置的热进出料优化,结果表明不仅降低了上下游装置总公用工程量,而且提高了工艺装置生产蒸汽的品质,增加了能量回收利用效率。

加氢精制装置热联合优化

几类加氢精制装置虽然在工艺流程上基本一致,但由于加工的油品性质不一样,各类装置的热量平衡也大相径庭。焦化汽油、柴油加氢热量过剩,而催化汽油、航煤加氢则热量不足;三环节能量流结构模型,指出装置间热联合的途径是将热量过剩装置的合适温位的热量直接替代热量不足的装置的热公用工程;而夹点分析为热联合提供优化改进的方案。本文以某焦化汽油加氢和航煤加氢为研究对象,将这两套装置进行热联合,使航煤加氢装置加热炉负荷由原来的5.25MW降至0.54MW,减少了航煤加氢90%的燃料消耗。

基于MATLAB建模的延迟焦化换热网络优化

综合考虑延迟焦化装置换热实际情况,构建延迟焦化换热网络超结构。在混合整数非线性模型的基础上,通过设定不分流等假设对模型进行简化,建立了设备投资和公用工程费用权衡的数学模型。并给出了在数学规划软件MATLAB上实现模型快速求解的算法。利用枚举迭代法消除整数变量,实现混合整数非线性问题简化为非线性规划问题,大大降低了模型的求解难度,且求解得到的总费用更小。2个案例的运算结果显示,本文模型相比同步综合的混合整数非线性规划模型,年度总费用分别降低0.05%(7万元/年)和3.8%(587万元/年)。充分体现所提出的基于枚举迭代方法的NLP模型具有一定的实际应用价值。

受流股分流限制的石化工艺装置换热网络分析

石化工艺装置在工艺和流程优化的基础上,通过夹点分析可以确定换热网络的最小热、冷公用工程量;同时,为增加装置热能回收利用效率,通常利用夹点之下的余热生产相应压力等级的蒸汽。但是,在工程实践中,由于石化装置冷物流的分流限制,导致夹点之上的热量并不能全部用于加热冷物流,不可避免的引起热量穿越夹点换热。基于夹点技术,建立流股受分流约束的换热网络混合整数线性规划模型。将建立的模型应用于某延迟焦化装置,通过模型求解,获取不可避免的穿越夹点的换热量,指出在夹点附近处冷、热流股的合理匹配方案,并对比分析受流股分流限制和不受流股分流限制的冷、热公用工程,结果表明建立的模型能够为石化工艺装置换热网络设计或改造提供技术支持。