[发明专利]一种基于流程模拟软件的常减压基准能耗计算方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及能耗模拟计算技术领域，具体地说是一种基于流程模拟软件的常减压基准能耗计算方法。

[背景技术]

常减压装置又称为原油的一次加工装置，是主要的炼油装置之一，它通过蒸馏原理将原油分离成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等各种馏分，还副产干气、液化气等中间产品，其中馏分油有的经调和、加添加剂后以产品形式出厂，大部分是作为二次加工装置的原料。截至2008年底，全国共有常减压装置近百套，原油总加工能力为438Mt/a。

原油蒸馏过程属于热加工过程，原油中各种馏分的分离过程需要消耗大量的能量。对于燃料型炼油企业，原油蒸馏装置能耗占炼油能耗的比例通常在15%以上。随着各种节能技术在原油蒸馏装置上的应用，常减压装置能耗呈不断降低趋势，从30年前的25kgEO/t以上降低至目前的10kgEO/t以下。目前常减压装置的节能工作越来越精细，难度也越来大，为了能够准确评估装置的能耗水平和节能潜力，需要确定装置的基准能耗。

现有的常减压装置基准能耗计算方法基本上是采用经验计算公式，无法准确反映原油性质、拔出率、加工量等对基准能耗的影响，而且现有算法是一种通用计算方法，随着各种新技术的出现，现有的能耗计算方法不能完全准确反映工艺新的变化，无法根据不同常减压装置的实际工艺条件、加工方案等个性化条件计算特定装置的基准能耗。

Aspen Plus是一个包括生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。借助其强大的物性数据，可以进行物料平衡、热量平衡和相平衡计算，得到各种物流和单元模块的工艺参数，包括能耗数据。目前，国内外研究者也有采用Aspen Plus对常减压装置的生产工艺进行模拟并计算其装置能耗，但其一般只着重研究实际能耗，其模拟计算时采用的多是实际工艺操作参数，得到的是实际能耗，所以不能反映装置理论上所能达到的最低能耗，即基准能耗。

[发明内容]

本发明的目的是克服现有技术的不足，采集生产现场数据，并对数据进行核对校正处理，利用流程模拟软件Aspen Plus对常减压全流程进行严格的工艺模拟计算，提供一种更准确的、基于流程模拟软件的常减压基准能耗计算方法。

为实现上述目的，设计一种基于流程模拟软件的常减压基准能耗计算方法，在微机中采用Aspen Plus流程模拟软件模拟计算常减压装置的基准能耗，其特征在于采用如下处理方法：（1）利用Aspen plus ActiveX接口启动Aspen plus自动化服务器；（2）建立Aspen plus常减压基准能耗计算模型；（3）从生产现场采集基础数据；（4）将采集到的基础数据进行核对校正，以防止现场显示仪表失灵导致基础数据失真；（5）将核对校正后的基础数据输入数据库模块；（6）初始化Aspen plus常减压基准能耗计算模型；（7）通过Web界面从数据库模块读取基础数据，并赋值给Aspen plus常减压基准能耗计算模型；（8）启动Aspen plus计算引擎，进行第一次模拟计算；（9）从第一次模拟计算结果中导出常压塔内回流温度、常压塔内回流密度、常压塔内回流WAT值和常压塔内回流量，并送至石油馏分焓值计算子程序，计算出常压塔内回流热；（10）将计算出的常压塔内回流热乘以取热系数得到修正后的内回流热，将修正后的内回流热返回至Aspen plus常减压基准能耗计算模型；（11）启动Aspen plus计算引擎，进行第二次模拟计算；（12）从第二次模拟计算结果中导出热源的换前温度、热源的换后温度和热源的换热负荷，热阱的换前温度、热阱的换后温度和热阱的换热负荷，并送至换热网络夹点计算子程序，根据设定的夹点温差，计算出换热终温和常压炉负荷；（13）从第二次模拟计算结果中导出蒸汽过热负荷、减压炉负荷、蒸汽消耗、机泵功率、风机功率、冷却负荷、热出料负荷，并按照能耗折算公式进行计算，得到计算结果存入数据库模块；所述的基础数据包括原油实沸点组成数据、原油比重、原油进装置流量、原油进装置温度、原油进装置压力、脱前原油温度、脱后原油温度、预分馏塔进料温度、预分馏塔操作压力、常顶压力、常顶回流温度、常压炉出口温度、常压炉出口压力、减顶压力、减顶温度、减压炉出口压力、0.35MPa蒸汽温度、0.35MPa蒸汽过热温度、1.0MPa蒸汽温度、常渣外甩量、总拔出率、电脱盐方式、预分馏塔类型、减顶抽真空方式、减压塔类型和减压拔出工艺；所述的计算结果包括循环水能耗、电耗、蒸汽能耗、燃料能耗、热出料能耗和综合能耗；所述的电耗包括机泵电耗、空冷器电耗、电脱盐电耗、减顶抽真空电耗；所述的蒸汽能耗包括减压炉注汽能耗、分馏塔注汽能耗和减顶抽真空蒸汽能耗；所述的综合能耗为循环水能耗、电耗、蒸汽能耗、燃料能耗、热出料能耗的总和。