应用夹点技术优化炼油厂氢气网络

应用夹点分析方法对某炼油厂氢气网络进行优化分析,确定最小氢气消耗目标和氢气回收方案,通过夹点分析,确定该炼油厂可经济回收的氢气量约12 000 m3/h,经济效益显著。     

炼油厂单装置氢气优化研究

采用夹点分析与炼油厂计划优化模型相结合,利用夹点分析所得出的节氢量变化曲线、氢源变化曲线与计划优化模型绘制的利润曲线,分析加氢装置氢气的最优纯度。通过以5个月为周期实例计算,分析节氢量、氢源曲线与利润曲线的关系,可确定加氢装置最优氢气质量分数为0.28,日节氢量为46.3t,利润为15 988万元。此方法在保证装置平稳运行的情况下,可优化单装置氢气质量分数,节氢量与炼油厂利润达到最优。     

水煤浆制氢装置换热网络优化

水煤浆制氢装置是炼油厂重要的氢气来源之一，采用夹点技术对某炼油厂水煤浆制氢装置换热网络进行分析，发现该换热网络存在热回收不充分、循环水消耗量大的问题，计算得到该装置的节能潜力为7 723 kW。基于分析结果，根据夹点原则对该换热网络进行优化；优化改造后该换热网络可节约加热公用工程负荷7 723 kW,每年可节约费用1 152.4万元；该优化改造方案费用较低，回收期短，节能效果明显，经济效益大幅增加。     

新建大型炼油厂设计原油和总加工流程的选择

以千万吨级的新建大型炼油厂为例,采用RPMS线性规划模型,选用固定床渣油加氢脱硫、溶剂脱沥青、延迟焦化和渣油加氢裂化四种典型的重油加工技术,对加工不同性质的高硫原油组合进行了研究。从原油性质、核心装置规模、产品产量、氢气消耗等多方面进行了分析,并按照统一的原油和产品价格体系对比研究了各方案的投资经济效益。结果表明,在Brent原油价格为566 US$/t的价格体系下,综合比较认为炼油厂采用固定床渣油加氢脱硫工艺加工高硫、中等金属含量原油的方案投资效益为最佳。     

炼厂氢气网络的夹点分析及优化

中国石油大连西太平洋石油化工有限公司是全加氢型炼油厂,原油加工能力10 Mt/a,其中含硫油加工比例约90%,其产品全部需要加氢精制。因此,通过技术分析和适当改造,对氢气系统进行优化和合理利用,对节能降耗具有重要意义。应用夹点技术对WEPEC氢气网络进行了分析,得出理论最大可回收利用的氢气量为19.22dam3/h。通过优化加氢装置氢源、优化制氢装置配氢的组成及用量、增加氢气提纯设施等,实际回收利用氢气17dam3/h,占原新氢用量的14.4%,取得了较为明显的经济效益。     

过程系统工程方法在炼油厂规划中的应用

在大系统优化和全局整体最优的指导思想下,将线性规划、夹点分析、热量集成等过程系统工程方法集成应用于炼油厂规划设计中,极大地提高了炼油厂在总加工流程的优化选择、资源利用率、节能和减排方面的整体设计水平,其中基于线性规划的PIMS(Process Industry Modeling System,过程工业模型系统)技术,综合了工艺条件、投资成本、产品结构等因素,提高了总加工流程优化选择的准确性;运用氢夹点技术设计的氢气网络,减少了制氢装置的规模,可节约氢气需求量8%~20%;热夹点和水夹点技术在全厂换热网络和水网络设计中应用普遍,其中装置间热联合节能42~84 MJ/t,水重复利用率在97%以上,单位新鲜水用量减少至0.5 t/t,降低了全厂能耗和水耗,使节能减排指标达到国际先进水平。过程系统工程方法在炼油厂规划中的实际应用,提高了炼油厂资源和能量利用率,并有助于实现清洁生产和完成节能减排目标。     

生产计划优化模型精细化研究

对A石化公司全部装置模型进行精细化研究。通过对炼油厂装置工艺、生产数据进行分析,在现有模型基础上,完善全厂装置模型,对装置加工原料合理调配和控制;细化生产方案,进行多方案配置;增加主要装置的Delta-Base结构,确立装置进料和侧线收率的相互关系,完善公用工程系统的产耗平衡;分别对硫含量、氮含量分布进行研究,构建全厂物性传递模型,获得了炼油厂硫、氮含量及分布情况,建立全厂的硫、氮平衡,实现从原油加工到产品调和全过程预测与跟踪。在此基础上,建立切合生产实际、能够指导企业生产和经营的优化计划模型,最终达到提升A石化公司APS(先进生产计划优化)系统计划优化功能的目的,为企业现代化管理提供技术支持。     

基于区域资源优化配置的多个炼油厂生产计划建模与优化

介绍了国内外炼油企业的生产计划和优化排产的现状 ,讨论了在区域原油资源确定的前提下 ,如何通过生产方案的优化提高区域炼油厂的总经济效益。采用线性规划方法建立了以经济效益为目标函数的生产计划优化系统模型 ,开发了生产计划优化系统的计算机软件 ,为决策层对各种生产方案进行综合比较、评价提供了有效的计算机辅助分析手段。该生产计划优化系统软件已在多个炼油厂生产计划优化中获得成功应用 ,计算结果证明了其有效性和合理性     

混合整数规划在炼油厂生产计划优化模型中的应用

用线性方程组来描述炼油厂和石油化工企业这类连续性生产过程并用线性规划方法求得最优化生产计划方案,已在一些炼油厂得到使用,但在对各种可行方案优化时,由于不同方案都有上、下限约束,用线性规划方法求得的最优化方案很难付诸实施,而混合整数规划方法则可以较好地解决这类问题。本文以林源炼油厂加工大庆原油的19种     

燃料油-润滑油型炼油企业采购进口原油方案优化研究

G炼油厂拥有润滑油系统、燃料油系统2套独立的工艺流程。在G炼油厂不具备大规模改造可能的前提下,采购满足加工要求且效益最大化的原油。通过建立工业模型系统(PIMS)对原油优选、库存管理、产品结构进行全流程优化测算,根据炼油厂的实际加工能力,在原油实际装货量和测算结果的匹配基础上,对原油中的硫含量、酸含量、盐含量、减压渣油的金属含量、石蜡基原油的采购数量和API°等参数进行调整,完善出一套实用的测算模型和测算方案。该方案可生产高附加值产品,并降低原油的采购成本。以某月采购的中东巴士拉和科威特原油为例,同一时间点上集中采购统一运输的方式大大降低了物流成本,中东航线可以节省运费成本0.7美元/桶,西非航线可以节省运费成本1.5美元/桶。     

炼油厂氢气网络优化的工程设计应用

对某炼厂进行了氢气网络优化研究,不仅从优化技术角度突破了氢夹点理论对于加氢装置氢/油体积比和氢分压固定的严格限制,而且提出的一套优化方案所需的氢气总供应量比设计方案减少14542 m³/h,总操作费用比设计方案降低6620万元/年。这是国内首次将氢夹点技术推广应用到炼厂工程设计中,为氢气网络优化的工程化应用奠定了基础。     

全局过程集成技术在炼油企业中的应用

介绍了全局过程集成技术的特点,以某炼油企业为案例,运用SuperTarget软件为工具,阐述了该技术的具体应用方法和过程,并进行优化分析,给出了在现有工艺条件下公用工程理论最佳配置,公用工程等级优化的方向,全局夹点位置和热功联产潜力,以及工艺与公用工程系统联合优化的潜力。以分析结果为指导在案例炼油企业开展能量系统优化并实施,取得了31.4 MW的显著效果,应用结果表明,该技术对指导炼油企业能量系统优化效果明显。     

RHO: A Software Tool for Targeting and Design of Refinery Hydrogen Networks

Hydrogen management is important for refineries to improve their business efficiency. Various approaches such as pinch analysis and mathematical programming have been employed in the management of hydrogen system. However, it is not easy for site engineers to implement these techniques, due to the complicated procedures. At this point, it is necessary to develop a software that can implement the proposed methodologies automatically, which is really the goal of this work. The presented refinery hydrogen system optimization software(RHO) is a web based system. It is developed in the Java Web environment, where the subroutines of mathematical model developed in GAMS software can be easily called. RHO can generate graphics of both the hydrogen pinch diagram and the hydrogen distribution network. The purifiers as well as the physical distances between units are considered in the optimization model. In addition, there is a special module for the calculation of membrane separation, which is very important in the hydrogen network. The functions and the interfaces of the software are illustrated via practical cases. Case studies show the effectiveness of the RHO software.     

炼油厂氢气网络集成管理

研究了炼油厂氢气网络的供应方案，使用超结构技术优化设计氢气网络。在综合分析了炼油厂氢源、氢阱的氢气流股的流量、纯度、压力和有害杂质等因素后，确定目标与约束条件，运用序贯二次规划算法(Sequence Quadratic Programming，简称SQP)求得最优氢气供应方式。最后以某千万吨级的炼油-化肥联合企业的氢气网络优化为例，说明了方法的有效性。     

炼油厂能量综合优化与挖潜增效

对炼油厂挖潜增效两种途径的各自影响因素及其变化进行了分析,阐明炼油企业中系统技术的重大意义。分析了炼油厂总流程规划中能量综合优化.总流程规划优化及老厂改造等问题。并指出如何从管理中挖掘更大的能量综合优化效益潜力。     

S Zorb装置用能分析与优化

S Zorb脱硫工艺为一项清洁燃料生产技术,但整个装置的用能还有改进的潜力。对某炼油厂S Zorb装置采用夹点技术,以总复合曲线为工具进行了分析,发现其装置用能既在数量上多消耗了公用工程,节能潜力为24%左右,同时,在总复合曲线上的"口袋"内还存在高能低用的问题。提出了两个优化方案:一个方案保留加热炉,副产中压蒸汽,实现了能量的梯级回收利用,其年净效益约1 044.2万元;另一个方案取消加热炉,节省燃料气,其年净效益约1 066.2万元。两个方案改造费用均较低,回收期短,可获得明显的节能效果和经济效益。     

低质焦化蜡油的加工优化

针对以胜利原油的减压渣油为原料所产焦化蜡油质量差、难以加工的问题，齐鲁分公司胜利炼油厂对焦化蜡油的几种加氢工艺进行了比较分析，并配合改进过滤系统，最终认为在渣油加氢处理中用焦化蜡油代替直馏蜡油作稀释油，实现焦化-加氢-催化裂化的组合工艺最为优化，并且还有助于全厂蜡油资源的优化利用。     

炼厂氢气系统与轻烃回收系统的集成优化

氢气作为现代化炼厂必要的公用工程之一,在炼油成本中占相当高的比例。节氢是炼厂日常工作中提高炼厂氢气利用率的一项重要内容。从炼厂氢气系统技术构成与特点入手,分析了当前氢气系统优化的策略和方法,比较了各种优化方法的技术局限性。针对炼厂氢气系统与燃料气系统、轻烃系统不可分割的关联性,提出氢气系统与轻烃回收系统集成优化的方法和策略,并应用具体案例对集成优化方法进行分析、对比,得出炼厂氢气系统和轻烃回收系统进行集成优化的方法是科学合理的,有必要在开展炼厂氢资源优化工作时将轻烃回收纳入其中。