原油蒸馏系统的建模仿真与操作优化研究

论文摘要

原油蒸馏系统是炼油加工的第一道工序,是原油深度加工的基础,其生产操作的稳定性、控制手段的可靠性、管理技术的先进性,对炼油企业的产品收率、质量、原油的有效利用以及企业的效益都有重要影响。本文首先介绍了原油的组成及评价方法,并阐述了原油实沸点蒸馏曲线的拟合、特征化、物性计算,常减压蒸馏塔模拟模型的建立、求解、模型参数在线修正等关键技术,建立了原油蒸馏系统的稳态模型。用某炼油厂常减压蒸馏装置的实际操作数据对模型的进行了测试,验证该模型具有较好的模拟精度和运算速度,能够预测原油蒸馏塔的实际工艺状态。然后在已有稳态模型基础上对操作参数做敏感性分析,得出了常压炉炉口温度、塔底汽提蒸汽和各侧线产品抽出量等操作参数对产品质量或拔出率的影响结果,并以此为依据,以产品质量工艺卡和蒸馏塔操作工艺作为约束条件,利用粒子群算法对装置进行寻优。优化结果表明：在各产品质量指标得到保证的前提下,通过对操作变量进行调整,原油收率提高,实现了优化的目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源及研究背景
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 课题研究背景及意义
• 1.2 原油蒸馏装置和工艺流程概述
• 1.2.1 原油蒸馏装置的地位
• 1.2.2 原油蒸馏蒸馏原理
• 1.2.3 原油常减压装置概括
• 1.3 课题研究的发展与现状
• 1.3.1 原油蒸馏过程模拟
• 1.3.2 原油蒸馏系统的操作优化
• 1.4 论文主要研究内容
• 第二章 原油馏分分析和物性计算
• 2.1 原油组成
• 2.2 石油物系的特征化方法
• 2.2.1 石油物系实沸点蒸馏曲线的拟合
• 2.2.2 石油物系的假组分划分
• 2.2.3 石油物系假组分的物性
• 2.2.4 明确组分的性质
• 2.3 石油物系的热力学性质计算方法
• 2.3.1 混合物的液体体积
• 2.3.2 混合物的气体体积
• 2.3.3 混合物的热性质
• 2.3.3 混合物的气液平衡模型
• 2.4 本章小结
• 第三章 原油蒸馏塔的稳态机理模型
• 3.1 原油蒸馏塔的稳态模型
• 3.1.1 典型塔板的数学模型
• 3.1.2 塔顶模型
• 3.1.3 中段回流模型
• 3.1.4 塔底模型
• 3.2 原油蒸馏塔求解策略
• 3.3 原油蒸馏塔参数校正方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 原油蒸馏塔稳态模型在常减压装置中的应用
• 4.1 装置的工艺流程
• 4.1.1 初馏塔工艺流程
• 4.1.2 常压塔工艺流程
• 4.1.3 减压塔工艺流程
• 4.2 原油特征化结果
• 4.3 常减压装置模拟
• 4.3.1 初馏塔模拟
• 4.3.2 常压塔模拟
• 4.3.3 减压塔模拟
• 4.4 本章小结
• 第五章 原油蒸馏系统的操作优化
• 5.1 原油蒸馏塔稳态工艺模型操作优化问题提出
• 5.2 原油常压蒸馏塔操作参数的敏感性分析
• 5.3 模型优化实施
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者和导师简介
• 硕士研究生学位论文答辩委员会决议书