流程模拟技术在天津石化3#常减压装置上的应用
作者:jnscsh 时间:2021-07-25 08:44:09 浏览次数:次
应用,为寻找装置生产瓶颈,优化装置操作条件,提高装置的轻油收率和总拔出率,降低能耗,离线培训操作人员创造了条件。
建模的主要目标是建立生产过程的流程模拟模型,并通过模型计算满足以下要求:
(1)对常减压装置的闪蒸塔、常压塔和减压塔进行全流程模拟。
(2)分析常一线气提蒸汽量与常一线初馏点之间的关系。
(3)分析减压炉出口温度、减压塔底吹汽量、减压塔真空度对渣油520℃馏出量的影响,以达到节能和提高总拔的目的。
二、基本工况模拟
采用Aspen Plus流程模拟软件,建立3#常减压装置流程模型,见图1。根据装置的实际流程,该模型采用三塔流程,即:闪蒸塔(C101)、常压塔(C102)、减压塔(C201)均选用PetroFrac模块。模型的物性方法选择BK-10,依据实际工况对模型进行校核。表1是模型计算数据与实际产品质量的化验分析数据对比。
2.1常压塔
2.2减压塔
2.3验证结果说明
(1)从上面的模拟结果来看计算值和标定值有一些误差,这与所加工原油缺乏详细的实沸点[4]切割数据有关。另外,原油分析可能存在一定的误差,实际加工的原油较化验分析的原油偏重。
模型应用中也还存在部分疑问,主要如下:
减压塔为填料塔,在模型计算过程中,换算成理论板,无法达到正确的分离效果,减压塔下段填料效率不高,造成实际中减压渣油与减三线重叠,渣油520℃馏出偏高。在模型建立中将下部填料分离效率人为调小。
模型结果分析
所建立的模型能一定程度上反映装置的工艺和设备情况,与实际工况及变化基本一致。通过灵敏度分析,研究常一线汽提蒸汽与常一线初馏点及常顶油、航煤收率的关系;减压塔真空度、塔底吹汽、减压炉出口温度与渣油流量和520℃馏出的关系。
下面我们利用所创建的模型进行灵敏度分析,主要数据和模拟数据作图如下:
3.1常一线汽提塔蒸汽用量与常一线初馏点和石脑油收率关系对比
根据模型模拟计算数据,随着汽提蒸汽量的提高,航煤初馏点有明显提高,降低了常顶油与航煤的分离重叠度。但是,汽提蒸汽量的提高对常顶油和航煤收率影响并不明显,只是当蒸汽量大于2.6t/h时,常顶油收率有轻微提高,但过高的汽提蒸汽消耗会造成整体能耗的增加,为降本增效考虑,汽提蒸汽流量不宜过高。
3.2减压塔顶压力与渣油流量、渣油520℃馏出关系
减压塔绝压是影响减压深拔效果的重要因素,随着绝压的提高,渣油流量和520℃馏出都有明显上升,但绝压在2KPa以下时,斜率较平缓。因此,考虑到抽真空系统能耗,C201顶绝压应控制在合理范围内。
3.3减压塔塔底吹汽量与渣油流量、渣油520℃馏出关系
由模型计算数据得出,随着塔底汽提蒸汽量的提高,渣油流量和520℃馏出都有明显降低,但在实际操作中,汽提蒸汽的提高会造成减压塔真空度下降、影响减深拔效果。
4减压塔进料温度与减底油抽出量及520℃含量的关系
装置高负荷运行时加热炉出口温度调整余地不大,在低负荷运行时可以考虑适当提高加热炉出口温度,提高装置总拔。
结语
1通过流程模拟,可以对常减压装置关键操作参数或质量指标之间进行灵敏度分析,了解相互关系,明确操作调整后的发展趋势,快速调整产品质量,提高装置轻油收率和总拔出率等技术经济指标,满足生产需要,提高装置经济效益。
2对常压塔和减压塔系统进行模拟计算,可以准确得到模拟流程中各物流的性质、各精馏塔板上气液负荷及温度分布,清楚了解各操作参数的变化及对蒸馏塔各控制目标的影响[5],加深对蒸馏操作中各变量之间关系的认识,提升对常减压装置操作的理论理解。
参考文献
[1] V L Rainha,I T E Fonseca.Kinetic studieon the SRB influenced corrosion of steel:afist approach[J].Corrosion Science,1997,39(04):807.
[2]中国石油集团经济技术研究院[Z].石油综合信息,2010.
[3]中国石油化工总公司原油科技情报站[Z].原油评价方法.1994.
[4]李占武编.原油评价[M].北京:中国石油化工总公司原油科技情报站,1995
[5]侯祥麟主编.中国炼油技术[M].北京:中国石化出版社,2001.
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