本科论文（设计）500万吨年常减压蒸馏设计（初馏、常压部分）.docVIP

题目：500万吨/年常减压蒸馏设计（初馏、常压部分） 一、前言 课题研究的意义；国内外研究现状和发展趋势 常减压蒸馏是炼油加工的第一道工序。通过蒸馏可以按产品生产方案将原油分割成相应的直馏汽油、煤油及各种润滑油馏分等半成品，这些半成品经过适当的精制和调配等，即可成为合格产二使用Aspen Plus软件对原油蒸馏体系进行优化：二元进料的选择对基础设计的影响 摘要 原油混合物原油蒸馏装置（CDU）设计商业Aspen Plus软件原油蒸馏装置优化。原油蒸馏单元一个塔（PF），常压蒸馏（ADU）和蒸馏（VDU）。优化模型构成了一个严密的仿真模型，辅以合适的产品流量目标函数。三不同的原料，即孟买原油原油和尼日利亚原油。考虑目标函无产品流量约束利润函数（最大化）产品流量约束原料和（）。炼油厂的规划和调度的选择和组合。仿真研究推断，产品流量敏感影响常压塔直径和的流量计算。所有模拟研究的基础上，确认一个广义的推论全局最优而言得到的解决方案。 原油蒸馏被认为是炼油和石化行业的最基层设计。一个原油蒸馏装置（CDU）包括一个可选的塔（PF），其次是（ADU）和蒸馏（VDU）。原油蒸馏系统的典型产品包括轻馏分轻重型和中型石脑油煤油柴油瓦斯油（AGO）油（LVGO）瓦斯油（HVGO）和减压渣油。常减压蒸馏系统的性能分析同时实现更高的处理效率和工艺成本。原油蒸馏系统，如原料类型和质量。,受操作和原料适应性的限制，炼油厂全球化时代能源经济。 Kumar 等，2001； Stojic等，2004；William， 2006），表1总结了aspen plus中原油蒸馏系统的各种操作参数。过程配置的简短描述如下。 图2 CDU仿真和优化的过程框图。 2.2.1 初馏塔 原油送到初馏塔进行部分蒸发。炉操作压力为345 kPa、炉操作温度为232 ℃，初馏塔由10块理论板构成(本文选用)，平均塔压降为21 kPa，汽提塔使用的蒸汽的压力为414 kPa、温度为204 ℃。初馏塔产生的轻烃连同石脑油产品回收,塔顶产品使用一个部分冷凝器,操作温度为77 ℃、操作压力为274 kPa，塔板压降14 kPa。所需的产品规格为石脑油ASTM95%温度为191°C。 2.2.2 常压蒸馏装置 初馏塔底部的产品进入常压加热炉，进一步蒸发汽化的体积占3%左右。加热炉的压力维持在167 kPa。常压蒸馏塔由25块理论版、一个总的冷凝器、三个汽提塔和两个泵组成。原料进入常压蒸馏塔第22块塔板（塔板数量从上到下）。在操作温度为204 ℃和操作压力为414 kPa下通入汽提蒸汽，以减少产品的分压，增大产品的挥发性。常压蒸馏塔的平均压降为28 kPa，第一块塔板108 kPa，底部塔板压力为170 kPa。采用两个泵是为了促进塔内各个部分的内回流。第一个泵的位置从第八块到第六块塔板，热负荷为-11.7 MW。第二个泵从第十四块到第十三块塔板，热负荷为-4.4 MW。冷凝器在压力为108 kPa压降为34 kPa下操作。 第一个侧汽提塔由四个平衡级组成，液体进料由主塔的第六块塔板引出。产生的第一个侧线汽提塔轻质产品返回主塔第五块塔板。第二个侧汽提塔由三个平衡阶段组成，生产柴油产品，液体进料由主塔的第十三块塔板引出，蒸汽产品返回到主塔的第十二块塔板。第三个侧汽提塔由两个平衡级组成，生产常压瓦斯油作为塔底产品，液体进料由主塔的第十八块塔板引出，从第三个汽提塔的蒸汽返回主塔的第十七块塔板。残渣产品进一步经减压蒸馏塔蒸馏。从常压蒸馏塔产生的各种产品，包含三个汽提塔所提供的，包括石脑油、煤油、柴油、常压瓦斯油和塔底渣油。 2.2.3减压蒸馏装置 常压蒸馏塔底部渣油经射流喷射器送入减压蒸馏塔，使装置能够比较容易产生真空。减压蒸馏塔将常压蒸馏塔底渣油分离为炼厂气、轻减压瓦斯油、重减压瓦斯油和渣油。减压蒸馏塔由6块理论板组成（本文选择），且压力维持在8 kPa（板1）和9.3 kPa（板6）。减压炉操作压力为14 kPa，提供过汽化度为0.6%的过热蒸汽。减压蒸馏塔通过两个泵循环，第一个泵在塔板2和塔板1之间，第二个泵在塔板4和塔板3 之间。轻减压瓦斯油从第二块塔板作为产品抽出。重减压瓦斯油从第四块塔板取出，减压蒸馏塔的底部产物为沥青。 数学公式 本节在在Aspen Plus下，采用不同优化模型评估原料选择对基础设计的影响。一个典型的优化模型包含一个等式和不等式约束的目标函数补充。在目前的案例中，等式约束是关于由Aspen Plus的严格过程模拟促成的质量平衡。不等式约束施加于不同情况的产品流率的上限。广义的基础设计研究在以下两种情况下进行，一个无最大产品流率不等式约束，另一个有最大产品流率不等式约束。 3.1 参数 所有在表1和表2中提到的设计规格作为数学公式的设计参数。这些包括理论塔板数、塔