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单段反应顺序异构加氢裂化装置是大连西太平洋石油化工有限公司的新建项目,该装置采用了全球领先的工艺生产方式,新装置、新工艺,工艺复杂,操作难度大,精度要求高。为了更好的辅助工艺设计人员、培训操作人员、优化控制流程,因此采用仿真技术针对该装置开发一套全流程仿真系统,该系统为确保生产装置的成功开车和平稳高效运行具有重要的意义。本文在总结国内外化工仿真技术研究进展的基础上,对加氢裂化生产装置的工艺过程进行了深入的分析,并按照实际需要开发出整套全运行工况、全过程变量、精度适中的加氢裂化仿真系统,本文完成的主要工作有:1.综合分析了加氢裂化生产装置工艺流程,着重分析了单段反应顺序异构加氢裂化生产工艺的特点,为全流程仿真系统的建立提供了必要的物理流程基础;2.搭建了仿真系统所需要的硬件和软件系统,包括MiMiC过程仿真软件平台和DCS控制软件DeltaV系统平台,并在国内第一次成功使用MiMiC仿真软件建立大型系统全流程仿真系统;3.在设备模型的开发中,依据物料平衡、能量守恒原理,从燃烧、传热、流体力学、控制工程等学科出发建立换热器、反应器、分馏塔等过程的机理模型;对于机理建模复杂的反应器、分馏塔等装置,采用数值分析和对实际运行工况的估计,对模型方程进行简化和参数估计,实现了全系统的仿真模拟;4.综合比较了仿真系统的实现效果,比较反应器和分馏塔的设计参数和仿真数据,说明了本仿真系统在精度上达到了一定的设计要求;分析了仿真系统的动态特性和控制效果,以压力分程控制和液位-流量串级控制为例,说明仿真系统对实际生产有一定的指导意义。该系统在综合运用国内外最先进的化工仿真培训系统开发方法的基础上,针对装置的实际情况,采用机理模型和参数估计相结合的方法,实现了全流程系统仿真。体系结构优化合理、灵活,实现了装置运行的模拟,仿真过程与实际过程的宏观特性一致,而且仿真系统具有通用且较为开放的运行环境,为技术人员的二次开发提供了有力保障,对于实际生产具有一定的指导意义。通过在仿真系统上的操作培训,为操作人员提供了开车、正常生产、停车、紧急事故处理等操作经验,其应用效果得到了客户的认可。