本文摘要：摘要：利用流程模擬軟件AspenHysys對250萬t/a常減壓蒸餾裝置進行建模，通過改變常壓塔操作條件研究了如何生產高閃點噴氣燃料。將建好的常減壓模型模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據進行對比，發(fā)現(xiàn)二者偏差在可接受范圍內，驗證了常減壓模型的可靠性。利用常減壓模型考察了
摘要：利用流程模擬軟件AspenHysys對250萬t/a常減壓蒸餾裝置進行建模，通過改變常壓塔操作條件研究了如何生產高閃點噴氣燃料。將建好的常減壓模型模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據進行對比，發(fā)現(xiàn)二者偏差在可接受范圍內，驗證了常減壓模型的可靠性。利用常減壓模型考察了常壓塔各操作條件對常一線產品閃點的影響，發(fā)現(xiàn)常頂油抽出量和常壓塔各循環(huán)取熱分配比例對常一線產品閃點影響最大。通過對操作參數(shù)進行優(yōu)化，制定了一套用于生產閃點在60℃的高閃點噴氣燃料的操作方案。
關鍵詞：流程模擬;AspenHysys;常壓塔;優(yōu)化;操作條件;高閃點;噴氣燃料
受當今世界國際局勢影響，國家對于液體燃料的安全問題越來越重視[1]。尤其是對于戰(zhàn)爭中所需要的液體燃料，應具有更高的安全要求和穩(wěn)定性[2]。高閃點噴氣燃料作為艦載機的液體燃料，應具有更好的燃燒安全性能，閃點應不低于60℃[3-4]。本研究通過流程模擬軟件AspenHysys對某煉廠250萬t/a常減壓蒸餾裝置進行建模，將模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據進行對比，確保模型的可靠性[5-7]。通過模型考察了常壓塔操作條件對常一線產品閃點的影響，為煉廠生產高閃點噴氣燃料提供技術優(yōu)化方案。
燃料論文投稿刊物：《燃料與化工》(曾用刊名：煉焦化學)，1970年創(chuàng)刊，是科學技術刊物。報道方針是：“認真貫徹科學技術工作要面向經濟建，為經濟建設服務的方針，報道以煤為原料的煤炭高溫干餾及煤炭氣化的煤化工技術發(fā)展成果，以實用技術為主，輔以必要的理論性文章”。
1裝置現(xiàn)狀和模型建立
1.1裝置現(xiàn)狀
某煉廠250萬t/a常減壓蒸餾裝置采用初餾塔、常壓塔和減壓塔三級蒸餾方案。原料油與減頂油混合后經過脫鹽脫水進入初餾塔，初餾塔塔頂設置冷凝器，塔頂出初頂瓦斯和初頂汽油，塔底出初底油進入常壓爐，經常壓爐加熱后進入常壓塔，常壓塔塔頂設置冷凝器，塔頂出常頂瓦斯和常頂汽油，塔中段設3個中段循環(huán)取熱和3個側線產品抽出，塔底設置汽提蒸汽，塔底出常底油進入減壓爐，經減壓爐加熱后進入減壓塔，減壓塔塔頂設置冷凝器，塔頂出減頂瓦斯和減頂油，減頂油作為循環(huán)油與原料油混合，塔中段設3個中段循環(huán)取熱和3個側線產品抽出，塔底出減壓渣油。
1.2模型建立
使用流程模擬軟件AspenHysys建立常減壓全流程模型。使用RefluxedAbsorber模塊建立初餾塔、常壓塔和減壓塔，初餾塔和常壓塔采用實際塔板數(shù)，塔板效率設置在0.50~0.75，減壓塔將填料高度換算成理論塔板數(shù)后代替[8]。使用Heater模塊作為常壓爐和減壓爐，使用Pump模塊作為所有的機泵。由于初餾塔、常壓塔和減壓塔的操作壓力均屬于低壓，所以物性方法選用BK10[9]。
2模擬結果與分析
使用某煉廠2019年12月的常減壓蒸餾裝置原油進料數(shù)據和相應操作數(shù)據進行建模。從裝置操作條件和產品性質2個方面將模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據進行對比。
2.1操作條件
操作條件的模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據的對比，從中可以看出模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據相差不大，最大偏差僅為7%。說明可以通過建立的模型反映真實的操作情況。
2.2產品性質對比
對煉廠常壓塔各側線產品進行采樣后通過D86蒸餾方法得到蒸餾曲線，與模擬數(shù)據的D86蒸餾曲線進行對比。除了常頂油初餾點的模擬數(shù)據略高于煉廠數(shù)據和常二線初餾點的模擬數(shù)據略低于煉廠數(shù)據外，其他各側線產品蒸餾曲線的模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據基本吻合，說明可以通過模型計算得到的產品性質反映煉廠產品的真實性質。
2.3模擬結果分析
通過對操作條件和產品質量2個方面將模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據進行比較，發(fā)現(xiàn)模擬數(shù)據與煉廠數(shù)據之間誤差很小，因此可以認為通過HYSYS建立的流程模擬模型準確性很高，可以在此模型基礎上進行分析和優(yōu)化。
3常壓塔操作條件對常一線產品閃點的影響
3.1常壓塔各側線抽出量對常一線產品閃點的影響
分別考察了常頂油、常一線、常二線和常三線抽出量對常一線產品閃點的影響。增加常頂油抽出量，常一線產品的閃點也隨之增加。說明隨著常頂油抽出量的增加，常一線油中的輕組分也隨之減小，閃點隨之升高。增加常一線抽出量，常一線產品的閃點也隨之增加。說明隨著常一線抽出量的增加，常一線油中的重組分也隨之增加，閃點隨之升高。增加常二線和常三線抽出量，常一線產品的閃點基本不變，說明常二線和常三線抽出量對常一線產品閃點影響不大。
4模擬結果分析及生產高閃點噴氣燃料優(yōu)化方案
通過對常壓塔各操作條件對常一線產品閃點的影響進行考察，發(fā)現(xiàn)使常一線產品閃點升高的方法主要有：①增加常頂油抽出量;②增加常一線產品抽出量;③增加常頂冷凝器或常頂循環(huán)取熱比例，相應降低常一中或常二中取熱比例;④增加常二中取熱比例，相應降低常一中取熱比例;⑤增加常一線塔底蒸汽量，相應增加常壓塔任一循取熱比例;⑥增加常一中塔底蒸汽量，相應增加常頂冷凝器或常頂循取熱比例;⑦增加常二中塔底蒸汽量，相應增加常頂冷凝器或常頂循取熱比例。其中以①和③對常一線產品閃點影響最大。因此，在保證常壓塔其他側線產品質量達標并盡可能減少能耗的基礎上[10-12]，主要通過增加常頂油抽出量和常頂循環(huán)取熱比例，相應降低常一中取熱比例，將常一線產品的閃點提高至60℃，并將冰點保持在-41℃以下。
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作者：萬子岸1，周媛1，王亦成2，吳靈燕2，王萬真2，侯經緯1*
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