用ASPEN PLUS软件模拟优化卡宾达原油常压蒸馏的研究
AspenPlus高级班石油炼制过程的模拟分析
2019年1月4日
复习：建立流程模拟模型的基本步骤
• 确定模拟范围，绘制模拟流程图； • 将已知条件输入相应表格：
– SETUP – COMPONENTS – PROPERTIES – STREAMS – BLOKS。
• 运行模拟计算
• 检查结果
2019年1月4日
油品分析和虚拟组分
目标:
学习输入石油分析数据, 创建调和组分(油品混合), 以及表征石油馏分
Aspen Plus 参考资料: • User Guide, Chapter 6, Specifying Components • User Guide, Chapter 32, Petroleum Assays and Pseudocomponents
本章概况 • 表征石油流体的挑战 • 油品馏程数据和性质数据的输入 • 蒸馏曲线的转换 • 生成虚拟组分
– 分子量(MW) – 正常沸点(TBP) – 重度或者 Watson UOP K
2019年1月4日
Assays 和 Blends 组分
输入 Assay Data (TBP, D86) 输出
Pseudocomponents
Assay-1 Blend Assay-2 Pseudocomponents
• 油品调和
• 用户自定义的虚拟组分
2019年1月4日
石油的表征
• 石油是烃类化合物和杂质组成的宽沸程的混合物. • 石油或石油馏分的性质取决于它们的组成，但是 其组成难以定量分析 • 石油用虚拟组分(pseudocomponents)来表征, 虚 拟组分是蒸馏曲线上较小的片断. • 每一个虚拟组分的基本性质由下列关联式来计算:
1) 油品馏程分析数据的处理； 2) 初馏塔的模拟计算； 3) 常压塔的模拟计算； 4) 减压塔的模拟计算； 5) 计算原油中所含杂质硫在各种产品中的分布。
Aspen plus灵敏度分析工具在解决原油混炼比问题中的应用
器， 经混合器混合后 的原油再进人 分流器 中 ， 分流 器设置一股物流接入初馏塔进料位置 ，其余排空 。
这样 做 可 以让混 合 器调 和原 油 ， 同时 以每 股原 料 流
Ｐｓ ｌ 建立常减压蒸馏装置 的模拟流程 ， ｕ 并利用其寻 找合适 的混炼 比为工厂生产提供参考是非常有必
要的。
实验 室对 混 合后 的原油 做 大量 的实 验 ， 费 大量 人 耗 力 ， 力 ， 得 到各种 混炼 比下装 置 的生产状 态 】 物 来 。 因此 ，面 临这 样 的 问题 ，利 用化 工模 拟 软件 Ａ ｐｎ ｓｅ
影响模拟收敛 的设备予以省略 ， 同时为下一步灵敏
度分 析 ， 在人 口处 进 行 了改 良 ， 装 置 流 程 原油 人 在 口设 置 一 个 混 合 器 和 分 流器 ，四股 原 油 接 人 混 合
量反映出混炼 比，达到灵敏度分析混炼比的要求 。 简化完成的模拟流程（ 见图 １ 。 ）
从 整 个装 置 的模 拟情 况 看 ， 对原 油 入 口处 的改 进 对模 拟来 说 没有 影 响 ， 良后 的流程 满 足灵 敏 度 改 分 析 中以 每 股原 料 流 量 代 表 混 炼 比作 为灵 敏 度 变 量 的选 择 ， 品 产量 和 质量 合 格 ， 模 拟 流程 建 立 产 该
Ｆ ｃ ｒ， ｒｍ ｉ ３ ０ ９ Ｃ ｉａ ａｔｙ Ｕ ｕ ｑ ０ １ ， ｈｎ ） ｏ ８
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｍｏ ｅ ｏ ｔ ｓ ｈ ｒｃ ａ ｄ ｖ ｃ ｕ ｄ ｓ ｌａｉｎ ｕ ｉ ｗ ｓ ｓ ｔｕ ｙ Ａｓ ｅ ｌ ｓ Ｔ ｅ ｐ ｉｒ ｉａ ｉｎ ｓｒ ｃ ： ｄ ｌ ｒａ ｍｏ ｐ ｅ ｉ ｎ ａ ｕ ｍ ｉｔ ｌｔ ｎ ｔ ａ ｅ ｐ ｂ ｐ ｎ ｐ ｕ ． ｈ ｒｏ ｉ ｚ ｔ ｆ ｉ ｏ ｔ ｏ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｒ ｄ ｉ ｍｉｉ ｇ ｒ ｔ ｆ ｄ ａ ｃｎ ｕ ｌ ｕ ａｅ ａ ｄ ｙｅ ｄ ｏ ｏ ｍａ ｉ ｅ １ａ ｄ ｌ ｅ ２ ｗｅ ｅ ｆｕ ｄ ｂ ｅ ｃ ｅ ｆ ｕ ｅ ｏｌ ｘ ｎ ａｉ ｏ ｖ ｎ ｉ ｇ ｐ ｌ ｏ ｔ ｔ ｎ ｉｌ ｆｎ ｒ ｌｌ ｎ ｉ ｒ ｏ ｎ ｙ ｔ ｃ ｏ ａ ｒ ｎ ｎ ｈ ｓ ｎ ｉ ｖ ｔ ｎ ｌ ｓｓｔｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｍｏ ｅ． ｅ ｓ ｉ ｉ ａ ａｙ ｉ ｌｂ ｓ ｄ ｏ ｄ １ ｔ ｙ ｏ ｈ
基于AspenPlus的常压蒸馏装置流程优化
第36卷增刊2009年北京化工大学学报(自然科学版)Jour nal of Beijing U niversity of Chemical T echnolog y (N atural Science)V ol.36,Sup.2009基于Aspen Plus 的常压蒸馏装置流程优化张 哲 卢 涛*(北京化工大学机电工程学院,北京 100029)摘 要:为增加年综合收益,应用流程模拟软件Aspen Plus 对某厂一套常压蒸馏装置进行流程优化。
在流程模拟的基础上,给定约束条件,优化决策变量,建立了以年综合收益最大为目标函数的优化模型,并在Aspen Plus 平台上进行二次开发,对优化模型进行了求解,获得了良好的优化结果,详细分析了产品收益与泵动力消耗、加热和冷却负荷以及蒸汽消耗等成本对年综合收益的贡献率及影响。
最终得到了年综合收益最大化下的各工艺参数。
关键词:Aspen Plus;流程优化;常压蒸馏;年收益中图分类号:T K 065收稿日期:2008 10 06第一作者:男,1983年生,硕士生*通讯联系人E mail:likesurg e@引 言随着市场竞争日益激烈和原油价格的上浮,如何采用信息化技术实现常减压蒸馏装置的全流程模拟与优化,以提高经济效益,越来越受到人们的关注[1 2]。
目前Aspen Plus 是广泛应用于化工流程开发和设计的大型流程模拟与优化软件[3 4],采用这项信息化技术可以有效的实现化工工艺全流程的模拟与优化。
魏忠[5]主要采用PRO/ 模拟软件对常减压蒸馏装置的热力学模型进行讨论及对精馏塔进行物料及热量的衡算,但缺乏操作参数对于整个系统影响的分析,邹桂娟[6]用Aspen Plus 建立了常减压装置的模拟系统,但没有在流程模拟的基础上进行二次开发来满足进一步的工艺要求。
本文以某炼油厂一套常压装置为研究对象,在Aspen Plus 11 1平台上编写计算年综合收益的Fortran 程序,选用常压塔汽提蒸汽流量为优化变量,以常压塔各产品的恩氏蒸馏温度为约束条件,使得常压蒸馏装置的年综合收益最大。
用ASPENPLUS模拟分析石油化工流程
第8卷第1期1996年3月 江 苏 石 油 化 工 学 院 学 报JOU RNAL O F J I AN GSU I N ST ITU T E O F PETROCH E M I CAL T ECHNOLO GYV o l.8,N o1M ar.1996用A SPEN PLU S模拟分析石油化工流程王洪元【摘 要】 依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产的道路是中国石化总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具,A SPEN PLU S是当今最先进的石油化工流程模拟软件代表。
本文通过用A SPEN PLU S对氯乙烯(V C M)生产过程的模拟分析,介绍A SPEN PLU S的功能和特点和用A PSEN PLU S模拟分析石油化工流程的一般步骤和方法,最后论述了对A SPEN PLU S进行二次开发应用的一些技术关键及其对策。
【关键词】 石油化工过程 计算机模拟 A SPEN PLU S软件1 概 述石油化工流程模拟是指采用数学方法来描述炼油和化工静态过程,通过计算机进行物料平衡、热平衡、化学平衡、压力平衡等计算,进行设备尺寸估算和能量分析,作出经济评价。
在生产中,它主要有三方面的作用:(1)为改进装置操作条件,降低操作费用,提高产品质量,实现优化运行提供依据;(2)指导装置开工,节省开工费用,缩短开工时间;(3)分析装置“瓶颈”,为设备检修与设备更换提供依据。
中国石化总公司系统内现有装置1000套左右,加上与其配套的水、电、汽等公用工程,形成了一个规模宏大的生产系统。
依靠现有生产设备进一步挖潜增效,走依靠内涵发展生产道路是总公司战略目标之一,石油化工流程模拟技术是实现这一目标的有力工具。
鉴此,总公司于1993年与国际著名工业流程模拟软件A SPEN PLU S开发商美国A SPEN T ECH I N C1签订了合作开发协议,并与其合资建立了SA T ech申迪软件有限公司,旨在总公司内推广使用石油化工流程模拟技术。
ASPEN Plus在化工过程优化中的应用研究
ASPEN Plus在化工过程优化中的应用研究ASPEN Plus是目前最为常用的化工过程模拟软件之一。
该软件通过建立化工装置的模型，运用热力学计算方法，模拟不同操作条件下的工艺流程，实现多种化工计算，优化和设计。
ASPEN Plus在化工工艺的优化过程中起着至关重要的作用。
化工过程模拟的主要目的是为了优化和改进现有的生产工艺。
通过模拟计算，可以得到不同工艺参数之间的关系，从而找到最优工艺参数，提高生产效率，降低生产成本。
而ASPEN Plus则是目前用于化工过程模拟和优化的最常用软件之一。
作为工业中经典化工软件，ASPEN Plus可以对化工流程进行详细的分析和确定。
它不仅可以模拟在不同工艺条件下的化工过程，还可以进行优化和设计。
因为它能够模拟多种化学反应，包括催化反应、裂解、聚合、氧化、加氢、脱氢等等。
其热力学计算功能可以模拟化学反应的放热与吸热，计算化学反应的平衡和转化率，同时还能模拟化学反应产物的物性参数。
而且，ASPEN Plus还有着优秀的流程计算功能。
它可以模拟化工装置的各种操作，如稳态、动态、可逆、不可逆、均相、异相等等，并能对装置进行热力学和物理学计算。
ASPEN Plus模拟优化的策略是通过改变优化变量，去寻找化工过程的最大化利润或最小化成本。
可以通过设置它的参数，如反应器类型、反应器进料比、反应温度、反应时间、反应物浓度，来寻求最优工艺方案。
经过多次模拟计算，确定最优方案后，可以进一步进行实验验证，以此来验证模拟计算的准确性和可行性。
ASPEN Plus还可以进行装置设计与模拟。
通过建立化工装置的模型，可以预测关键物理变量的行为、设施性能和输出结果。
在装置设计和模拟中，可以通过优化变量，如进料物料、反应条件等，找到最佳的装置配置方案。
可以通过ASPEN Plus进行分析的工艺，包括化学反应器、精馏塔、黏附塔、萃取塔、气体吸收塔和热交换器等。
最后，ASPEN Plus的应用领域相当广泛。
卡宾达原油常减压蒸馏装置负荷转移技术的模拟与分析
的， 真实组 分 包括 ７ ０种 烃 和轻 气 体 ， 用 于 沸 程 范 适
围为 １ ７—４ ７ 的 石 油 馏 分 ， 此 本 模 拟 选 用 ７ ２℃ 因
Ｂ ０方 法 。 Ｋ１
并基 本形 成 ２０ ０万 吨／ 的综 合 加 工能 力 ， ０ 年 为此 要 对 Ⅱ套 常减压 装置 进 行 扩 能 改造 ， 使其 原 油 处 理 能
维普资讯
・
专题综述 ・
ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ ＆ ＰＥＴＲ０ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｔ０ＤＡＹ
当代 石 油 石 化
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． Ｏ １１ １ ０ｃ ． ２ ｏ ｔ ０ ６
卡宾达原 油 常减 压 蒸馏 装置 负荷转移 技 术 的模 拟 与 分析
液 分馏 的严 格模 型 ， 能模 拟 由一 个 主塔 带 任 何 数 它 目的 中段 回流和侧 线 汽提塔 所组 成 的结 构 。主塔 可 以有任 何数 目的进料 ， 热 炉可 以作 为 主塔 的一 部 加 分 来模 拟 ， 可 以作 为一 个 加 热 器单 独 模 拟 。本 模 也
拟将加 热炉 作 为主塔 的一 部分 考虑 。 １ ３ 加 工方 案及控 制指标 ． 装置设计 改造 的产 品方案 为重 整料 ． 煤． 航 柴油．
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３ ０
当
代
石
油
石
化
裂化原 料 ， 压渣油作 为重油催化裂 化原料 。 减
为 卡宾 达原 油 。安 哥拉 卡 宾 达原 油 （ ａｉｄ ） 中 Ｃ ｂｎａ 是
１４ 原油性质 ．
本 模 拟所 选 用 的原 料 与 标定 、 计 所 用原 料 同 设
线生 产军柴 ， 常三线 、 一级减一 、 线油作 为柴 油加氢 二 精制原料 ， 级减三线油 、 减一 、 一 二级 二线油 作为催 化
Aspen Plus在精馏操作分析中的应用
Aspen Plus在精馏操作分析中的应用精馏是化工行业中应用很广的一种工艺操作。
影响精馏效果的因素很多，往往一个因素发生变化时，会牵扯到一些其他因素发生变化。
这使得精馏过程变得颇为灵活和复杂。
如何有效的对精馏操作进行全面详细的分析一直是技术人员的研究难点和重点。
本文简要介绍了Aspen Plus软件，并详细探讨了它在精馏操作分析中的实际应用，供大家学习交流。
标签：Aspen Plus；精馏操作；分析；应用前言精馏是化工行业中应用很广的一种工艺操作。
影响精馏效果的因素的是多方面的，主要包括分离物的组成和性质、操作过程和设备的物理参数等等。
往往一个因素发生变化时，会牵扯到一些其他因素发生变化。
由于这些影响因素多呈非线性变化，使精馏过程变得颇为灵活和复杂，如何有效的对精馏操作进行全面详细的分析一直是技术人员的研究难点和重点。
1 精馏塔的分类和原理简介精馏塔又名蒸馏塔，是一种进行蒸馏的气液塔式接触装置，主要有填料塔和板式塔两种类型，根据操作方式的不同又可以分为间隙精馏塔和连续精馏塔。
整个物料变化过程就是气相物质和液相物质相互作用的过程，首先气相从塔底进入塔内，与塔内下降的液相接触，气相中难挥发的物质源源不断的向液相转化，与此同时，液相中容易挥发的物质也会转化到气相中去，随着工序的继续，重组分在塔底积聚，轻组分流向塔顶，逐步实现轻重组分的分离。
分离出的气相进入冷凝器，液相组分一部分作为蒸馏的液体取出，另一部分继续返回塔顶进入蒸馏塔中。
塔底流出的液体，部分送入再沸器加热蒸发成气相，其它的液体作为釜残液取出。
2 Aspen Plus软件简介Aspen是由美国麻省理工学院（MIT）主持、多个部门共同参与联合开发的。
它是一款用于模拟化工生产工艺的模拟软件。
Aspen Plus拥有最完善的物性数据库，包含六千多种纯组分的物性数据。
其次，它还具有超强的热力学计算系统，以及各种单元操作模块。
Aspen Plu在整个化工工艺装置的研发、设计和安置中都发挥着巨大的作用。
流程模拟软件AspenPlus在精馏塔设计中的应用_李峰
塔顶产品 回流比
塔板数 /块
纯度 /mol%
冷凝器负荷 /（kcal/h） 109793 108868 108168 107686 107509 108106
再沸器负荷 /（kcal/h） 109829 108902 108201 107716 107536 108131
塔顶温度 /℃ 46.3 39.4 31.4 21.7 9.0
-10.0
- 48 -
化工设计
ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY
Vol.45 No.9（2014）
流程模拟软件 Aspen Plus 在精馏塔设计中的应用
李 峰， 赵新堂， 万宝锋 （中化近代环保化工（西安）有限公司， 陕西 西安 710201）
摘 要： 以 Aspen Plus 流程模拟软件对精馏塔进行了简捷设计和严格核算， 对精馏塔设 计的影响因素进行了分析，并对精馏塔的经济核算进行了初步说明。
关键词： Aspen Plus；精馏塔；设计；经济核算 文章编号： 1006-4184（2014）9-0048-05
Aspen Plus 是集装置设计、 稳态模拟和优化 为一体的大型通用流程模拟软件，该软件经过 20 多年不断地改进、扩充和提高，已先后推出十多 个版本， 最新 版本为 Aspen Plus V8，Aspen Plus 现已经成为举世公认的标准大型流程模拟软 件，Aspen Plus 在装 置从研 发 、工 程 化 ，再 到 工 业 生产的整个生命周期中， 提供了经过验证的巨 大的经济效益， 它将稳态模型的功能带到工程 桌面， 传递着无与伦比的模型功能和方便使用 的 组 合 。 利 用 Aspen Plus 可 以 设 计 、模 拟 、故 障 诊 断 并 有 效 的 管 理 生 产 装 置 。 本 文 利 用 Aspen Plus 软 件 进 行 了 氟 代 烃 生 产 中 精 馏 塔 的 设 计 与 优化。