炼厂生产计划与延迟焦化装置集成优化

摘要

随着全球经济一体化的发展，炼企需要更迅速地响应原油、成品油市场的变化，以把握市场机遇；且伴随着环保政策对成品油要求的日趋严格，炼厂生存面临的更大的挑战。在此挑战与机遇并存的背景下，运用化工过程系统工程的方法论，进行企业生产计划的优化则更显迫切。
　　延迟焦化是炼厂加工重质原料油的重要手段，具有技术成熟、原料适应性强、投资较低等优点，随着当前炼厂加工原料的劣质化，延迟焦化在炼厂中的地位日益重要。
　　早期炼厂在制定生产计划时，依靠生产计划人员的经验进行步进式的分段优化，容易错失机会效益，制定计划的过程耗费大量时间与人力，却难以得到全局最优解；另外，此过程中生产计划与过程装置脱节，导致所得到生产计划方案的可行性大大降低。
　　本文首先对炼厂生产计划以及延迟焦化装置分别进行了研究，然后为提高生产计划的准确性，考虑两者之间的集成优化问题，主要研究内容及创新点包括以下三个方面：
　　（1）生产计划研究：建立炼厂混合整数线性规划生产计划模型，指导企业进行生产计划的优化，并以实例阐述生产计划中原油选择、流程拓扑以及产品结构的优化，结果表明生产计划模型能够有效提高企业利润。
　　（2）延迟焦化装置研究：介绍了延迟焦化工艺流程以及常用流程模拟软件。利用Petro-SIM对延迟焦化装置反应部分建模，分析循环比、加热炉出口温度等反应操作参数对装置产品分布的影响，以指导实际生产。利用Aspen Plus对主分馏塔以及吸收稳定部分建模，研究分馏塔各段循环取热量对产品质量的影响，并进行吸收稳定部分干气中C3含量的影响因素分析。
　　（3）生产计划与延迟焦化装置集成优化研究：基于延迟焦化装置严格机理模型，对生产计划模型中延迟焦化模块的收率修正系数以及质量传递系数进行回归校正，进而提出了两者之间的集成优化策略，并引入实例进行研究，研究结果表明该方法可有效提高生产计划的准确性。

目录

声明

1 绪论

1.1 炼厂生产计划

1.2 炼厂总体流程

1.3 延迟焦化装置

1.4 生产计划与过程装置集成

1.5 本文研究内容和创新点

2 炼厂生产计划优化

2.1 生产计划优化方向

2.2 炼厂生产计划数学模型

2.3 实例研究

2.4 本章小结

3 延迟焦化装置流程模拟

3.1 常用流程模拟软件

3.2 装置工艺流程

3.3 焦化反应部分模拟

3.4 主分馏塔及吸收稳定部分模拟

3.5 本章小结

4 生产计划与延迟焦化装置集成优化

4.1 模型参数回归

4.2 生产计划与延迟焦化装置集成

4.3 本章小结

结论

参考文献

附录A 生产计划模型数据

附录B 生产计划模型符号说明

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢