延迟焦化装置全流程建模与仿真培训系统的研究

摘要

随着原油油质变重变劣和轻质油品需求量上升，延迟焦化工艺凭借自身优势，在渣油加工中发挥着巨大的作用。本文以中石化北京燕山石化公司140万吨/年延迟焦化装置DCS仿真培训系统项目为背景，分别对延迟焦化装置全流程建模和仿真系统的开发进行了研究，具体内容分为以下几个方面： 本文依据延迟焦化装置的反应原理，对现有建模方法进行改进，关联加热炉出口温度、反应压力、循环比和原料性质四个主要工艺影响因素求取反应动力学参数k，开发了延迟焦化六集总反应动力学模型。在相关假设的基础上，建立了延迟焦化装置反应部分的动态模型，并对模型进行了动态特性的仿真研究，仿真结果与工艺分析结果相一致。还针对燕化延迟焦化装置分馏塔中存在的集油器结构的特点，对分馏塔的基本塔段模型进行改进得到了含集油器结构的塔段模型。 根据仿真培训系统的需要和延迟焦化装置开工过程的工艺特点，建立了装置的全工况模型，该模型能够较准确的描述开工过程中参数大范围变化的动态特性。在仿真培训系统中实现了装置典型事故现象和联锁保护系统的模拟，并开发了评分系统对操作成绩进行评定。 本文开发的延迟焦化装置仿真系统实现了培训内容选择、成绩评定、事故设置等功能，已交付燕化公司炼油厂用于对装置操作人员进行岗前培训，为装置能够一次开工成功提供了有力的保障。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号表

声明

第1章前言

1.1课题的来源及研究意义

1.2课题的研究现状

1.2.1延迟焦化装置反应部分模型的研究

1.2.2分馏塔模型的研究

1.2.3国内外过程工业仿真技术概述

1.3论文的研究内容与结构安排

第2章延迟焦化装置模型的建立

2.1延迟焦化工艺简介

2.2延迟焦化装置反应部分建模

2.2.1延迟焦化六集总反应动力学模型的建立

2.2.2延迟焦化反应部分动态模型的建立

2.2.3反应部分动态模型的仿真结果及分析

2.3延迟焦化主分馏塔建模

2.3.1基本塔段模型的建立

2.3.2含集油器结构的塔段模型的建立

2.4本章小结

第3章装置仿真培训系统的开发

3.1仿真培训系统模型的建立

3.1.1装置全工况模型的开发

3.1.2装置开工过程主要阶段仿真结果及分析

3.2装置事故处理与安全联锁系统

3.2.1生产事故的模拟

3.2.2装置安全联锁系统的实现

3.3操作界面的开发

3.3.1 DCS工艺流程画面开发

3.3.2控制器面板及历史趋势图开发

3.4专家智能评分系统

3.5仿真培训系统的主要功能

3.6本章小结

第4章结论

4.1研究工作的总结

4.2研究工作的展望

参考文献

致谢

个人简历、在学期间的研究成果