常减压换热网络的优化改进和优化控制

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浅议如何开展常减压装置的换热系统优化

节能的关键所在。
图２工艺过程三环节平衡图２换热流程设计中的问题２．１热回收率与原油预热温度２．１．１热回收率的概念热回收率是指装置中换热回收的热量与换热回收热量加冷却负荷之和之比。一般来说，提高热回收率对充分利用余热，减小产品
中段回流采用大流量小温差的方式，以减少过程的火用损失，并且在保证各段侧线抽出产品质量合格、争取高收率的前提下，尽量多回收高温位热源热量，以此提高原油换热终温。中段回流取热的合理分配是一个优化问题，它与整个装置热量回收及换热网络有密切关系。本装置常压塔设有三个回流，即一个顶回流，二个中段回流，其取热比分别为６０．５％、３０％、９．５％：由于顶回流取热温位低，大部分热量无法使用，从而导致热回收率低（仅３９．５％），原油换热终温下降、加热炉负荷大、能耗居高不下，并增加了冷能消耗。因此，在满足产品质量和防止露点腐蚀的前提下，实际操作过程中，可加大二个中段回流，特别是一、二中回流的取热比，尽量减少常顶回流取热量。减压塔设有三个回流，即减一中、减二中、减三中回流，减一中、二中回流取热比分别为５４．Ｏ６％、４５．９４％。大部分热量仍取自低温丝热源，不但未被利用，反而增加了冷消耗。由于本装置减压塔侧线油仅作催化原科，质量不需要严格控制，而减压塔中段回流热源热量大，温位高，增大减二、三中回流取热量对整个装置的热回收有重要影响。由于原来催化原料过剩，本装置生产的蜡油一部分需进罐贮存考虑到充分回收这部分热源，减少冷却水消耗，对装置换热流程进行了局部调整：特在出装置处，增设一台换热器，该换热器使用，既可使换热流程灵活操作，又进一步提高了换热终温。３．２提高加热炉热效率本装置燃料的能耗占总耗的７０．８％，降低燃料消耗，除了提高原油换热终温外，提高加热炉效率也很重要。而过剩氧的控制则是提高加热炉效率的关键，实际操作表明，常、减压炉烟气氧含量＞６％，则加热炉效率明显下降，而氧含量保持在４％左右，可使加热炉热效率提高￣Ｊ１８７％～８８％，但并不是氧含量越低越好，过低的氧含量

常减压装置换热网络的优化设计

常减压装置换热网络的优化设计摘要：我国现在的换热网络的终温还是很低，装置还是会消耗很多的能量，热换网络进行操作时候的弹性是非常不好的。

原来的换热网络有许多不合理的地方，这就使其出现了终温低和耗水量大以及弹性差等问题。

针对其现在存在的这些问题，对现在的换热网络的技术进行更新是非常重要，要用最少的钱得到最大的效果，这是提高其能量利用率的有效的办法。

所以，本文通过对其进行分析，把夹点技术和一些相关的计算机技术和软件结合一起进行应用，利用它们的优点，对其进行改进，得到了一个比较满意的结果，很大程度上提高了设计效率。

关键词：换热网络、优化、常减压装置在现实真正生产的时候，我们经常会面临这种问题，即不管是使用什么方式合成的网络，在最开始的时候都是最接近最优的状态的，但是这种状态是不会维持多久，那是因为经常会需要对这个工艺进行某一部分线路或条件进行更改，还需要经常对设备进行改进或者技术需要更新，而且在对量的改变进行处理时，会出现实际的条件与设计时不相符。

所以想要提高现在的这种生产装置的能量利用率，我们需要对换热网络进行研究，这也是现在能想到的最有效和经济的办法，通过这种方法可以找到有什么问题，然后针对这些问题进行仔细分析，进而可以对它进行优化。

一、换热网络概述（一）常减压装置用能和换热网络的现状因为在最开始建的时候各方面都比较落后，而且也不会过高的要求可以节能，在进行使用过程换热不够合理，虽然有进行了几次改造，但是现在的换热网络的终温还是很低，装置还是会消耗很多的能量，热换网络进行操作时候的弹性是非常不好的。

因为原油性质存在差别，使得对其进行加工时所使用的流程和工艺也是不一样的。

我国的常减压装置大部分都是根据国内的原有的性质来设计的，然而加工的原油是不同的，这对同一个装置提出了更高的能够满足不同原油的要求。

（二）原来的换热网络的问题并进行分析针对其现在存在一些问题，对现在的换热网络的技术进行更新是非常重要，要用最少的钱得到最大的效果，这是提高其能量利用率的有效的办法。

炼厂常减压换热网络优化及低温余热利用

炼厂常减压换热网络优化及低温余热利用邹帅;吴明【摘要】利用夹点技术，针对模拟的现有网络基础，对某炼油厂的常减压换热网络进行细节分析和问题诊断，找出了根源所在，并针对换热网络，根据当前情况提出了改造方案，最后经过统筹考虑，决定采用并进行改造，同时回收改造后的系统余热，进一步节省了能量。

然后，对整个改造的投资与效益进行分析计算，得出了整个改造项目所需的投资回收期和大概投资额。

最后，火用分析改造前后的常减压换热网络，分别计算出了网络的火用效率和火用损失，分析了换热网络改造的效果。

%The heat exchange net in CDU/VDU was investigated and diagnosed by pinch technology based on the net simulation. The reconstruction scheme of the heat exchanger network was put forward and carried out based on current conditions by comprehensive consideration, and then waste heat of the system was recovered. The benefits and capital costs were estimated. At last, exergy analysis of changed atmosphere vacuum distillation heat exchange net and unchanged net was carried out, exergy efficiency and exergy lose were obtained,the effect of net retrofit was analyzed.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P576-579)【关键词】常减压装置;节能;夹点;低温余热【作者】邹帅;吴明【作者单位】辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学，辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE6242012年世界炼油总能力为44.48亿t/a，亚洲炼油能力的增加带动了全球炼油能力的复苏，达到12.82亿t/a，比2011年增加3600万t/a。

换热网络操作夹点优化控制设计方案

的换热网络受到物流热容流率干扰的情况，出提
前，首先假设：（）、程流体流动接近活塞流状态：１管壳
的基于混合整数线性规划模型的计算换热网络所有可能夹点位置的方法，这种方法基于稳态模型，法描述换热网络的动态操作过程。无
本研究利用对换热器进行状态空间离散化的
（）、程流体以及换热管的比热ｃ。２管壳ＤＣ，，
Ｇ保持不变；ｎ（）、程流体以及换热管的导热系数Ａ，３管壳
方法，建立了含有多参数、多型号的换热器非线性动
点，它决定了换热网络最小加热和冷却公用工程用量。然而，热网络投入运行之后，换由于换热网络已经存在，定夹点位置时．不能再像换热确就
网络设计时冷热复合曲线可以任意移动．至最直
络，入运行以后，工过程中的生产条件经常投化在某一范围内变动．操作夹点位置和最小温差其
夹点技术的基本原理是：冷、物流的热在热
回收过程中，在一最小传热温差，处即为夹存该
态模型．Ｓｍｕｉｋ中建立模块，察操作夹点的在ｉｌｎ考
收稿日期：０００ — ５２１—９２。
作者简介：俊峰，士，张博主要从事节能减排、系统工程与过程

常减压蒸馏换热网络的最优综合

Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ＆Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ系统综合与集成
常减压蒸馏换热网络的最优综合
樊新军哀希钢陈中州
（天津大学化学工程研究所，天津，３０００７２）
摘要本文针对常减ｊ．蒸馏的特点，烤于分解策略提出ｆ常减）ｌｈｉＡ馏换热网络的双重模拟退火算法。通过例Ｋ，的
题，在求解时可以直接采用模拟退火算法求解。而子
问题是一个连续变量的优化问题，本文采用胡山鹰等
这与组合优化问题有相同之处。由此Ｋｉｒｋｐａｔｒｉｃｋ将此方法首次应用到组合优化问题中，取得了很好的效果。普通模拟退火算法的算法如图２所示川。
表１例题的原始数据表
Ｙｍ，度从低到高经过个换热器，则定义
（ＶｉｅＥ）
八ｔ＿＝
（Ｔ＊一Ｔ．，Ｊ一（Ｔ．一Ｔ，．Ｊ
Ｅ、二｛１ ‘ １＝１，２，．．．，ｎ小并定义换热器的集合Ｅｃ（Ｅ
ｖＥ．）为在ＨＭ！阵中非０Ａ元素所对应的换热器的集合；ＪＣＮ为加热炉的集合，ＬＣＮ，．为冷却器的集合；优化变４：＇为网络的温度分布ｘ邸４＝Ｔ数’ 学校 ’ 牲为：
由本文的数学模刑可看出，目标函数所给出的是某一个可行网络的费用位，如何给出可行结构则由发
Ｉｚ７提出的优化策略来求解。对于主问题和子问题均采
用模拟退火算法求解，故称为双重模拟退火算法。此
算法可由图３表示

换热网络的优化改造及稳定运行控制策略研究

注［２］。通过换热网络的优化综合，能源的利用效率得到了显著提高［３１。
通过对原有换热设备的重新利用，可在节能的同时尽量减少设备投资费用。因此，换热网络的优化
改造得到了越来越多的关注。然而，在换热网络改造过程中，由于需要综合考虑原有换热网络的结构和
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄｏｎｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｈｅａｔｌｏａｄｂａｌｎｃａｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｒｅｔｒｏｆｉｔ，ｓｔｅａｄｙｒｕｎｎｉｎｇ，ｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ
第２９卷第２期
２０１７年６月
宁波工程学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＮＩＮＧＢＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ
Ｖｎ１．２９Ｎｏ．２
Ｊｕｎｅ．２０１７
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－７１０９．２０１７．０２．００４
中图分类号：ＴＫ５１３文献标识码：Ａ文章编号：１００８ — ７１０９（２０１７）０２ — ００２１ — ０５
ＲｅｔｒｏｉｔｆｏｆＨｅａｔＥｘｃｈａｎｇｅｒＮｅｔｗｏｒｋｓｎｄａＳｔｅａｄｙＲｕｎｎｉｎｇＣｏｎｒｏｔｌＳｔｒａｔｅｇｙ

供热系统中的换热器网络优化设计与运行控制

供热系统中的换热器网络优化设计与运行控制换热器是供热系统中的重要组成部分，它起到了热量传递的关键作用。

换热器的网络优化设计与运行控制是提高供热系统能效和经济性的重要手段。

本文将从换热器网络的设计、运行控制等方面，探讨如何优化供热系统中的换热器。

首先，换热器网络的设计是优化供热系统的关键一环。

在设计过程中，需要充分考虑供热系统的热负荷、热源和热网的特性等因素，以确定合理的换热器网络结构和尺寸。

设计时应尽量减小热源和热网之间的温度差，提高热量传递效率。

同时，还应考虑换热器的布局方式、管道连接方式等，以降低系统的压力损失和能耗。

此外，还可以通过选择合适的换热介质、管道材料和绝热材料等，提高系统的传热效果和热损失控制能力。

其次，运行控制对于换热器的优化设计同样重要。

通过合理的运行控制策略，可以实现供热系统的稳定运行和高效能运行。

在日常运行中，应根据实际热负荷情况，合理调整供热模式、换热器的运行参数等，以保证系统的热平衡和热效率。

例如，在高峰时段可以适当提高供热温度，以满足用户的热量需求；而在低负荷时段，可以降低供热温度，减少能耗。

此外，还可以利用先进的控制技术，如PID控制、模糊控制等方法，对换热器的运行进行智能化控制，以更好地适应供热系统的变化。

另外，换热器维护与管理也是优化供热系统的重要环节。

定期的检修和维护可以保证换热器的正常运行和延长其使用寿命。

在维护过程中，应及时清理换热器内部的污垢和沉积物，以保持管道的畅通和换热面的清洁。

同时，还应定期检查并更换损坏的换热器元件，以确保系统的正常运行。

此外，还可以利用在线监测技术，对关键参数进行实时监测和分析，以发现和解决潜在问题。

总之，供热系统中的换热器网络优化设计与运行控制是提高供热系统能效和经济性的重要手段。

通过合理设计换热器网络结构、优化运行控制，可以实现供热系统的稳定运行和高效能运行。

同时，定期的维护和管理也是保证供热系统长期稳定运行的关键措施。

为了进一步提高供热系统的性能，未来可以开展更多的优化研究，如换热器网络的动态调控、能源回收利用等方面的研究。

二套常减压装置换热网络节能优化技术改造总结

图１原换热网络流程图
果，因而燃料消耗下降不明显。通过应用换热网络软件分析及流程模拟，换后温度可达到３２２ ℃以上，说明原换热网络存在一定问题，原改造不十分成功。由于换热器分布在三层框架上，在原设计中并没有考虑到该条件限制，使原换热网络中部分同组换热器较分散，尤其是减渣系统换热流程跨度较大，走向不尽合理，导致冬季跨线散热损失较大，需重新优化和布局。３．２．２换后操作条件不合理脱后原油经换热人初馏塔温度达２４０９０，超过了设计值２１０士１０｀０。在实际操作中，由于人塔进料温度较高，而塔顶冷却面积有限，增加了初馏塔的负荷。尤其在加工国外轻质原油时对调整塔顶产品质量有一定影响。同时脱前原油人电脱盐温度达１４０ｔ，也高于设计温度１２５ｔ１０９Ｃ，温度升高，原油导电率上升，增加了电的单耗，并影响脱盐效果。说明原换
蒸汽
１．８３１．５４１．５０
嫩料
７．７４７．７０７．３８
热输出
一０．５１一０．５１一０．５０
公斤标油／吨
０．０２０．０３
公斤标油／吨
１０．７５
０．５９
上表列出了开工后７一９月份装置能耗情况。由表３可见，新换热网络流程投用以后，由于初底油换终温度较高，燃料单耗与１９９９年８．４０公斤标油／吨相比下降较明显，节能效果显著。同时在７－９月实际生产中，改造后的换热流程运行情况十分良好。４．３新换热网络的改造内容及问题的分析
二套常减压装置换热网络节能优化技术改造总结
傅了白峰

常减压装置控制系统优化升级

常减压装置控制系统优化升级常减压装置控制系统优化升级随着工业生产水平的不断提高，常减压装置的使用越来越广泛，其在减压过程中起到了重要的作用。

为了确保常减压装置的正常运行和安全性，不断对其控制系统进行优化升级是十分必要的。

首先，针对目前常减压装置控制系统存在的问题，进行全面的分析。

常减压装置在减压过程中，需要根据不同的工况来进行精确的控制，并及时调整输出压力。

然而，当前控制系统存在反应慢、精度低等问题，无法满足对常减压装置准确控制的要求。

同时，长期运行下来，控制系统中的元器件也会老化、损坏，使得系统工作不稳定。

因此，对控制系统进行优化升级，可以有效解决这些问题。

其次，针对常减压装置控制系统在反应速度和精度方面的问题，可以采取以下措施进行改进。

首先，可以应用先进的控制算法，例如模糊控制、PID控制等，以提高控制精度。

其次，可以优化控制系统的硬件设备，提高系统的反应速度。

例如，更换更先进的传感器和执行器，增加系统的控制灵敏度。

同时，对控制系统的软件进行优化，提高系统的运行效率和控制精度。

针对控制系统中元器件老化和损坏的问题，可以采取以下措施进行解决。

首先，定期对控制系统进行检查和维护，及时更换老化的元器件。

其次，可以加强对控制系统的保护措施，例如采取防爆措施、防水措施等，确保元器件在恶劣的工作环境中正常运行。

另外，可以采用可靠性较高的元器件进行替换，以提高控制系统的稳定性和可靠性。

此外，对于常减压装置控制系统的优化升级还可以考虑以下方面。

首先，可以引入远程监控和自动化技术，实现对装置的远程控制和监测。

这样可以降低人工干预的频率，提高自动化程度。

其次，可以引入人工智能技术，通过学习和优化算法，进一步提高控制系统的精确性和稳定性。

最后，可以进行运行数据的记录和分析，根据实际运行情况对控制系统进行进一步的改进。

综上所述，常减压装置的控制系统优化升级是十分必要的。

通过采用先进的控制算法、优化的硬件设备和可靠的元器件，可以提高常减压装置控制系统的速度和精度。

常减压换热网络用能优化的开题报告

常减压换热网络用能优化的开题报告一、研究背景和意义常减压换热网络是化工、石化等工业领域广泛运用的一种能源供应方式，具有结构简单、设计灵活、且能够充分利用工艺流程中的余热等优点。

但是，随着能源需求的增加和环保意识的提高，如何实现常减压换热网络能源效率的最大化成为了一个迫切的问题。

因此，对于常减压换热网络的能源优化研究具有重要的现实意义。

二、研究内容和目标本课题将从常减压换热网络的运行过程、能量供应和消耗机制等方面出发，开展常减压换热网络用能优化的研究工作。

具体研究内容如下：1. 常减压换热网络的构建和运行模型建立；2. 常减压换热网络能量流场分析和热力学分析；3. 常减压换热网络能源供应和消耗机制研究；4. 常减压换热网络的能源优化算法设计；5. 算法仿真验证和优化结果分析；6. 研究成果总结和发表。

主要研究目标是构建常减压换热网络的运行模型，分析其能量流场和热力学特性，从而实现能源供应和消耗机制的优化设计，并应用优化算法进行仿真验证和结果分析，最终得出常减压换热网络的用能优化方案。

三、研究方法和技术路线本课题将采用实验、分析和模拟三种研究方法，并依次进行以下技术路线的研究工作：1. 常减压换热网络的构建和运行模型建立（1）研究常减压换热网络的组成结构，分析其运行原理；（2）建立常减压换热网络的简化模型，进行系统构建。

2. 常减压换热网络能量流场分析和热力学分析（1）研究常减压换热网络的能量流场特性，分析各个环节的能量变化；（2）采用热力学分析方法，分析热传递和能量转化的效率。

3. 常减压换热网络能源供应和消耗机制研究（1）研究常减压换热网络的能源供应机制，分析能源消耗成本；（2）优化能源消耗流程，减少能源消耗成本。

4. 常减压换热网络的能源优化算法设计（1）应用数学优化理论，得出优化算法模型；（2）根据模型进行程序设计。

5. 算法仿真验证和优化结果分析（1）采用仿真软件，对算法进行验证和优化；（2）分析优化结果和效果。

常减压蒸馏装置换热网络优化

（天津渤海职业技术学院，天津３００４０２）
摘要：常减压蒸馏装置作为原油的一次加１二装置，在原油加工总流程中占有非常重要的作用。常减压装置的耗能约占炼
油厂所用能量的１０％一２０％，优化设计常减压装置的换热网络结构，最大限度地回收热量，具有非常重大的意义。利用夹点技术对常减压蒸馏换热网络进行分析，对我国某常减压蒸馏装置进行换热网络优化。
常减压蒸馏是石油炼制的龙头装置，常减压蒸馏装置总消耗在炼油厂全厂能耗中占有重要的比例，其燃料消耗约相当于加１＿原油量的２％，为全厂消耗自用燃料量最大的生产装置 … 。
线产品以及减压馏分油和减压渣油需要冷却到安全温度需要消耗大量冷却用水，如何将装置内需要降低温度的各介质与需要
第４１卷第２期
２０１３年１月
广
州
化
工
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．２
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｊａｎｕａｒｙ．２０１３
常减压蒸馏装置换热网络优化
康明艳，李继友，王蕾，李磊
关键词：常减压蒸馏；换热网络；夹点；优化
中图分类号：ＴＥ６２４
文献标识码：Ａ

常减压换热网络优化及窄点技术应用

常减压换热网络优化及窄点技术应用一、换热网络的组成及其重要性换热网络是常减压装置热能回收系统中一个十分重要的组成部分，典型的换热网络如图1所示，其中换热单元数为20～50个，换热器台数为3～60台。

原油分多路与初常顶油气、侧线油、中段回流、减底油进行多次换热，构成一个十分复杂的网络系统。

原油预热流程如不经网络优化，原油进常压炉的温度较低。

70年代以前，国内大多数常减压装置原油进炉温度为230 ℃～250 ℃，装置消耗的燃料油约为加工原油的 1.5 %～2 %。

经过网络优化后，燃料油下降到0.8 %～1 %，从而大范围的降低了装置的能耗。

表9-1列出了国内几个装置原油换热系统的技术指标，从中可以看出：网络优化得出的换热流程能够产生很大的经济效益。

常减压装置，由于采用了网络优化并逐步改善网络优化技术，装置能耗已从18.29 万千卡/吨原油降至10～12万千卡/吨原油，常减压装置设计的能耗水平已居世界同类装置的前列。

表9-1 热交换器网络合成技术用于老装置改造效益分析二、换热网络优化及窄点技术应用1、换热网络合成及优化方法热交换网络的最优化合成是过程合成的一个重要内容，而一个热交换器网络的合成和其他过程合成一样，既要寻找最优的外形结构，又要对给定的外形结构进行设计变量和操作变量的优化。

所谓外形结构，就是要解决物流的分流，冷热流的匹配、排序以及决定冷、热流进出系统的次数。

而所谓设计变量和操作变量，主要是指设备的选型、冷、热流在热交换器中管程壳程的流向，物流的流体力学状态和传热系数，物性数据与温度的关系，系统总压降的限制与在各换热设备上的分配等，这里涉及到数值与非数值优化问题，而且这些变量都是以复杂的非线性关系存在。

因此，一个热交换器网络的合成问题是一个非线性混合整数规划问题。

主要包括下列问题：a) 选取换热系统的最小接近温差△Tmin，该温差一般由换热网络的投资费和操作费极小化决定。

b) 在给定△Tmin下取得最大热能回收率或最高换热终温。

探讨流程模拟技术在常减压装置换热网络优化中的应用

探讨流程模拟技术在常减压装置换热网络优化中的应用摘要：常减压装置是石油加工的第一道工序，为了降低能量的消耗提高使用率，必须对换热网络进行适当地优化。

而流程模拟技术通过计算机运算，对整个炼油过程的物料消耗和热能消耗等有精确的分析，有助于人们工作效率的提高和决策的科学性。

[1]关键词：流程模拟技术常减压装置换热网络优化设计随着社会的发展进步，人们对资源的需求量越来越大，尤其是作为现代工业血液的石油，其使用效率的高低对一个石油企业而言，具有非常重要的意义。

而整个炼油过程在进行时，通过计算机技术模拟炼油和化工装置的操作，优化换热网络，再经过以达到合理地生产、利用、输送和回收热能，达到降低企业能耗提高经济效益的目的。

本文通过分析常减压装置换热网络中存在不足，探讨流程模拟技术在优化换热网络方面的作用。

一、常减压装置、换热网络和流程模拟技术概述1.常减压装置的定义及作用常减压装置是常压蒸馏和减压蒸馏两个装置的总称，它主要包含原油脱水脱盐、常压情况下蒸馏和减压情况下的蒸馏三方面内容。

因为原油是一种很复杂的能源，要想获得高品质的成品油，必须将沸点不同的石油进行切割分馏，提炼出所需的燃料和二次加工装置的原料。

2.换热网络的作用分析换热网络是回收利用中非常重要的一个子系统。

在进行炼油生产时，经常会遇到物流需要加热和冷却的情况，由换热器、加热器、冷却器和联络管线组成了一个换热网络，通过热量转换得到想要的温度条件，在这个过程中通过热流加热冷流，就达到了冷却和加热的目的，很好地实现了能量回收。

3.流程模拟技术的分析流程模拟技术主要包括模型建立和流程模拟两方面的内容，工作程序首先是运用过程模拟技术建立起流程模拟系统，接着对该系统进行分析和优化。

它是过程系统中最基础的技术，此外需要一些计算机辅助设计软件的支撑，其中常用的有ASPEN PLUS、PRO/II、ChemCAD、HYSIM，前两者是使用次数最多的。

[2]二、常减压装置换热网络存在的一些问题1.原油换热后终温很低以某石厂为例，2013年12月，其常减压装置的主原油经过了常规的三次换热和蒸馏后，对比原油换热前后的温度发现，脱前原油经过换热后最终的温度只有118.4摄氏度，严重影响电脱盐工艺的进行；而脱后原油换热后的最终温度也只有225.1摄氏度，大大降低了初馏塔的拔出效率，使常压炉的工作量大大增加；而初底原油经过换热后最终温度也仅仅只有289.6摄氏度。

常减压蒸馏换热网络节能优化-2014山东化工(案例)

换热网络流程优化后，换热终温比现有换热终温提高１５～２０℃，热量回收增加２０×１０４ｋＪ／ｈ，加工每吨原油节约天然气１．４８Ｎｍ３，节约循环冷却水０．３２ｔ，预计年节能量达９３５ｔ标煤，降低生产成本约２９５万元／ａ，同时减少二氧化硫、二氧化碳等排放量，保护环境。
参考文献
［１］徐文斌．常减压蒸馏装置及其换热网络优化分析［Ｄ］．大连：大连理工大学，２００５．［２］凌轶群．常减压蒸馏生产运行的主要问题及对策［Ｊ］．常减压蒸馏，２００２，２５（５）：１．［３］徐文斌．常减压蒸馏装置换热网络优化与改进［Ｊ］．高桥石化，２００６，２１（３）：１９—２１．
总结
某公司运用以上改进工艺运行６年多来的实践证明，运
用石灰乳代替石灰粉既简化了操作流程，又改善了生产环境，运行安全可靠，三乙胺回收率也褥到了提高，证明对安赛蜜生产中回收催化剂工艺的改进是成功的。综合以上数据，说明使用石灰乳替代生石灰粉不仅可带来十分可观的经济效益，更能带来显著的环境效益和良好的社会效益。
油从罐区进入装置的温度为５５℃。在中段取热数据中，常一中属于”大温差、小流量”的情况，改造后增大抽出量，将返塔温度提高到１６０℃以上；减二中也相应加大抽出量，返塔温度提高到１８０℃以上。表２装置冷热物流热负荷数据（校核数据）
２换热网络用能优化
１
装置冷热物流数据
表２为装置基准工况下冷热物流流量及热负荷数据，原
根据表２装置冷热物流热负荷数据，取最小传热温差为２０℃，对装置进行夹点分析，如图ｌ所示。
收稿日期：２０１４—０１—１２
作者简介：刘荣博（１９８５一），天津人，工程师，主要从事石油化工工作。
万方数据
山东化工１５６・
ＳＨＡＮＤＯＮＣＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ

常减压蒸馏装置换热网络优化

第41卷第2期2013年1月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.41No.2January.2013常减压蒸馏装置换热网络优化康明艳，李继友，王蕾，李磊(天津渤海职业技术学院，天津300402)摘要：常减压蒸馏装置作为原油的一次加工装置，在原油加工总流程中占有非常重要的作用。

常减压装置的耗能约占炼油厂所用能量的10% 20%，优化设计常减压装置的换热网络结构，最大限度地回收热量，具有非常重大的意义。

利用夹点技术对常减压蒸馏换热网络进行分析，对我国某常减压蒸馏装置进行换热网络优化。

关键词：常减压蒸馏；换热网络；夹点；优化中图分类号：TE624文献标识码：A文章编号：1001－9677（2013）02－0104－03 Heat Exchanger Network Optimization of Crude Distillation UnitKANG Ming－yan，LI Ji－you，WANG Lei，LI Lei（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin300402，China）Abstract：Crude oil atmospheric and vacuum distillation unit was the first processing device in refinery，which played an important role in the crude oil process.The crude oil atmospheric and vacuum distillation unit was one of the most consumers with10% 20%of the total energy consumption of the refinery.So the optimum design of the heat ex-changer network of crude oil was critical to crude oil atmospheric and vacuum distillation unit.By the pinch point technolo-gy，the original network of a crude oil atmospheric and vacuum distillation in China was optimized.Key words：crude oil atmospheric and vacuum distillation；the heat exchanger network；pinch point；optimize常减压蒸馏是石油炼制的龙头装置，常减压蒸馏装置总消耗在炼油厂全厂能耗中占有重要的比例，其燃料消耗约相当于加工原油量的2%，为全厂消耗自用燃料量最大的生产装置［1］。

3_常减压蒸馏装置换热网络的操作优化_梁虹(1)

1 优化换热网络的理论基础
( 1)英国 P rocess In teg ra tion L td. ( P IL) 公司的热集成优化技术, 是基于模拟退火随机算法 ( sim - ulated annealing stochastic a-l gor ithm ) [ 1] , 可同时改变常减压装置的众多自由度, 并考虑常减压装置的各种约束条件, 包括水力学约束 ( 防止液泛 ) 、产品约束 ( 保证产品质量和流量 )和换热网络约束 (如最多改变换热器个
常二中流量 / ( m3 / h)
72
常二中返塔温度 /e
190
常一中流量 / ( m3 / h)
93
常一中返塔温度 /e
122
常顶循流量 / ( m3 / h)
87
常顶循返塔温度 /e
85
常顶冷回流量 / ( m3 / h)
28
脱后原油 A路流量 /(m 3 /h) 160
脱后原油 B 路流量 / ( m3 /h ) 160
214
240
预 - 1(常三一次 )
200
500
预 - 2(减一一次 )
387
500
( 4)优化方案对不同原油品质的适应性常减压精馏系统进料波动较大, 时常需要处理不同品质的原油。基于此原因, 需要验证优化改造方案在处理不同油品时的效果。因此验证工作在以下三种原油上进行: 沙中原油, 索鲁士 - 伊重混合原油 ( 1z 1), 索鲁士原油。原操作工况及模拟优化操作方案在处理各种原油时的换热终温见表 3, 从中看出, 推荐方案在处理不同油品时, 均不同程度地提高原油换热终温, 其幅度与处理的原油轻重组分相关, 组分越重, 换热终温提升幅度越大, 故在实施操作优化期间装置改炼沙重原油, 力求与 2008 年 7月份装置标定时所炼油种性质相同, 以便于对比分析。

常减压蒸馏装置及其换热网络的优化分析

ｏｔｉｔｎｒｃｓＲ－ｐｍｚｉａｏｈｉＰＯＩｉａｏｐａｅｎＩｐ．３Ｔｅｒｔｉｔｒｃｉａｔｕｅａｉｍｎｆｓｌｉｉｅｈｓｄｄｐｎｐｍｕｍｄｅｂｓｅｏｆｗｕｔｎ，ｐｈａａｕｅｈｉｉｕｂｐｓｅｏｏｌｓｌｔｈｔｏｉａｏｎｌｍ
２Ｔｅｅｈｓｉｔｒｃｉｎａｐｏｃｆｓｌｉｓａｄｕｓｔｐｒｓｄｄｐｉｉｕａｄｒａｏｆｗｕｔｎ，ｄｃｓｄ，ｐｈａａｔｅｈｎｐｍｐｕｅｈｏｉａｏｎｉｅｈｌｍｓｅ
提出了改进的办法，通过流程模拟技术检验表明此方法是有效可行的。
２本文研究了程模、流拟技术的原理和方法，论述了大型化工流程模拟软ＰＯＩ所件Ｒ－Ｉ
用的组分数据、热力学方法及主要设备的水力计算方法，并对其使用的最优化方法作了探讨。・
３、本文研究了常减压流程模拟模型建立的原理，ＰＯＩ对全用Ｒ－Ｉ装置进行了模拟计算，最终确定了现场工况下各流体的组成、物流流率等数据，为换热网络优化设计奠定了基础：然后利用夹点技术，对整个系统进行了用能诊断，针对在用能诊断过程中发现的问题，利用夹点技术对换热网络进行优化设计，并用改进的断开热负荷回路的方法对初始网络进行了调优，得到综合效益最高的换热网络。新设计的换热网络与原设计相比，产生
ａｏｈｒｖｕｍｓｌｔｎａｄｃａｄｅｉｓｗｔＰ－ｃｎｒｅｔｓｅ－ｃｕｄｔａｏ，ｃｌｌｅｔｅｔｔｈＯ１，ｆｍｄｔｐｅａｍｉｉｉｎａｕｔｈｎｒｅｉＲ１ｏｉｅｈｅｃｍｓｉｓｖｌｔｏｔｌｓｈｏｌｗｉｓｏｄｔｎｈｅｉｏｔｏｉｎａｄｏｉｓｈｆｗｉｔｌａ，ｃｉｔｆｎａｏｉｔｄｓｎｈｏｐｔｏｎｅｃｉｆｏｎｃｅｈｈｈｕｉｎｅｅｅｅｅｇｆｅ

常减压蒸馏装置用能分析及换热网络优化

常减压蒸馏装置用能分析及换热网络优化摘要：针对某炼油厂常减压蒸馏装置换热网络效率偏低的问题，首先运用过程系统三环节能量结构理论对装置炼油过程的用能状况进行科学地分析评价，即依据热力学第一定律和热力学第二定律对装置的能量平衡和㶲平衡进行计算及分析，找出装置用能瓶颈，并将运行费用最优作为目标函数再结合三环节能量结构理论分析结果提出装置换热网络的优化策略。

关键词：常减压蒸馏；用能分析；换热网络；优化1引言常减压蒸馏装置是石油炼制工业的重要装置，是原油进入炼油厂后必须经过的第一道工序，在炼油厂占有重要地位，被称为炼油厂的龙头。

原油常减压蒸馏流程工艺成熟，改造优化的空间较小，其主要问题是过程能耗高，约占整个炼油厂用能的20%-30%，是石油化工企业的用能大户。

随着环保意识的不断深化，国家对炼化企业的节能降耗愈加重视。

但目前我国的一些炼油装置的换热网络仅仅考虑到工艺需求，而未考虑热量的合理利用。

因此，从国家能源储备和企业发展出发，优化常减压蒸馏装置换热网络结构，最大限度地回收热量具有重要的意义，近几年来，国内学者在这方面做了大量的研究。

罗雄麟等[1]基于换热网络动态仿真求解操作夹点。

靳遵龙等[2]从㶲分析和㶲经济学的角度以㶲损费用代替能耗费用，提出确定换热网络最小传热温差的方法。

但以上对最小温差选择的研究都只考虑了单程完全逆流换热的换热器网络。

涂惟民等[3]提出峰谷轮换法对无分流换热网络进行同步综合优化，也取得了相对较优的换热网络结构。

本文以常减压蒸馏装置标准工艺流程为研究对象，运用过程系统三环节能量结构理论对装置进行用能分析，发现现有装置用能瓶颈。

并将运行费用最优作为目标函数再结合三环节能量结构理论分析结果提出装置换热网络的优化策略。

2常减压蒸馏装置工艺流程文中所涉及到的某厂常减压蒸馏装置由于所处理原油特性的要求采用有初馏塔的三段汽化蒸馏装置：脱盐脱水后的原油进一步换热，升温至一定温度后进入初馏塔。

在此塔中将残余的少量水分，腐蚀性气体以及部分轻汽油分出。

常减压蒸馏装置换热网络的模拟优化的开题报告

常减压蒸馏装置换热网络的模拟优化的开题报告一、选题背景和研究意义常减压蒸馏是一种广泛应用于化工和生化工领域的分离技术，其通过调节压力使混合物在一系列分离器中发生补充升华的过程，从而实现分离出所需的组分。

在实际应用中，蒸馏过程中的换热是非常重要的环节，因为它直接影响蒸馏效率和能耗。

近年来，随着计算机科学和工程技术的快速发展，人们逐渐意识到，采用数值方法对常减压蒸馏装置进行建模和优化，可以有效地提高其分离效率、降低能耗、缩短生产周期等方面的指标，具有广阔的应用前景和研究意义。

因此，本文将探讨常减压蒸馏装置的换热网络模拟和优化问题。

二、研究内容和技术路线本文将首先建立常减压蒸馏装置的数学模型，包括物质平衡、能量平衡和传热平衡等方程，并结合常用的物理化学参数和常数进行参数化处理。

然后，基于传热学和热力学原理，建立常减压蒸馏装置的换热网络模型，分析传热过程的特征和问题，并设计合理的换热网络结构和操作条件。

为了优化换热网络的性能，本文将采用多种优化算法，比如进化算法、遗传算法、模拟退火算法等，并结合数值模拟和实验验证方法，对不同的算法进行比较和评估，找到最优的换热网络结构和操作参数。

三、预期研究成果本研究预期达到以下几个方面的成果：1. 建立可靠的数学模型，解决物质平衡、能量平衡和传热平衡等问题。

2. 构建合理的常减压蒸馏装置换热网络结构，优化操作条件，实现能耗降低和分离效率提高。

3. 实现常减压蒸馏装置优化控制系统，提高生产效率和质量。

4. 推广常减压蒸馏装置模拟优化技术，促进化工和生化工领域的发展和进步。

四、工作计划及进度阶段性工作内容时间安排预期成果文献调研和分析 1-2月份相关文献和数据建立数学模型 2-4月份完成模型建立和参数化处理换热网络模拟 4-6月份完成模拟分析和网络结构设计优化算法选择和实现 6-8月份实现多种算法比较和优化验证实验设计和数据处理 8-10月份实现实验验证和数据分析论文撰写和提交 10-12月份完成论文及研究报告五、预期研究难点和解决途径本研究的主要难点是如何在常减压蒸馏装置的实际操作中，实现换热网络的优化和控制。