动态氢气系统的静态分割综合与系统优化

针对炼厂生产工艺参数波动导致的氢气系统动态变化,提出基于氢气系统运行的历史数据进行静态分割综合的优化方法(static partitioning synthesis method,SPSM),建立了以总年度费用最小为目标的数学规划模型。考虑了系统中氢源的氢量和纯度的变化、氢阱需求氢量及氢气纯度范围、氢气压力波动和压缩机选型等因素对动态氢气系统优化的影响。以某炼厂的氢气系统为实例分析阐明了SPSM方法的可行性,并与传统的稳态优化方法进行了对比。SPSM方法考虑了工艺系统参数的波动,优化后导致氢气网络结构趋于复杂。氢气系统结构的复杂性使得氢气系统可适应参数波动,具有较宽的操作窗口。     

蜡油加氢装置的全流程模拟与变工况氢耗计算

加氢反应过程及其氢耗是炼厂氢气资源高效、合理利用的关键。为了获得变工况条件下加氢处理过程中氢耗与全流程参数变化的耦合关联,将硫化物、氮化物和芳烃各分为4个集总,采用ASPEN Plus对蜡油加氢工艺全流程进行模拟,采用某炼化企业的蜡油加氢处理装置操作参数与原料产品性质对模拟结果进行验证。在全流程模拟的基础上,对蜡油加氢处理装置在原料硫含量和加工负荷变工况条件下氢耗进行了计算和分析。研究表明:利用反应动力学的全流程模拟所得氢耗随加工负荷的变化趋势与经验关联式所得结果一致,氢耗随原料硫含量的变化较经验关联式更接近实际生产。基于流程模拟的基础数据可以为工艺流程中加氢反应氢耗计算提供更深入的理解。