[发明专利]基于流程模拟软件的催化裂化吸收稳定单元优化处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油加工计算领域，具体地说是一种基于流程模拟软件的催化裂化吸收稳定单元优化处理方法。

背景技术

催化裂化装置是主要的炼油装置，它能将重质油轻质化。原料油经高温加压后，在催化剂的作用下发生一系列化学反应，转化成液化气、汽油、柴油等轻质油产品和焦炭。

催化裂化装置一般分为反应再生、分馏和吸收稳定三个单元。在吸收稳定单元，催化装置的富气与粗汽油通过精馏与吸收过程，进行汽液分离，分离出中的LPG、干气、汽油组分。吸收稳定单元操作需要消耗的能源主要包括：富气升压的机械能、稳定塔和解吸塔塔底再沸的热能、需要冷却的物流，通过循环水或空气冷却器冷却的冷能或电能、机泵将液体升压消耗的电能等。

对于生产厂家而言，自然希望吸收稳定单元分离粗汽油与富气的轻重组分的效率足够高，也即干气中的C3+组分尽量少，这样可以获得更好的效益：因为C2以下组分只能作为燃料烧掉，但C3+组分可以生产有价值的产品；同时要求保证LPG、汽油产品质量合格，但C3+分离能力提高受以下的限制：

（1）设备能力约束：设备尺寸与能力决定了有限的时间内组分离的程度不能无限制提高，约束包括压缩机与塔的操作压力、塔的气液相流量、机泵的流量、空冷器及水冷器的换热能力等。

（2）经济因素约束：分离过程需要付出更多的操作费用，操作费用指提供上面列出的各种能源，需要付出的成本。要求干气中C3+含量越低，需要的操作费用越多，但由于边际效益递减，以至到后来得不偿失。

因此在不改变设备的同时提供一种能够在最大程度上提高产量，并且降低耗能的优化处理的方法至关重要。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供了一种新的优化处理方法，以整体效益最大化为目标，通过催化裂化吸收稳定单元的流程模拟计算，算出完成单元操作需要付出的能量并转换成操作费用，将分离的产品转换成产品价值，将设备处理能力与产品质量约束转换成约束条件，建立整体效益最大化的模型，开发编制软件来自动调整独立操作优化变量，进行流程模拟，计算产品价值与操作费用，寻求满足当前运行工况下与设备约束条件下，整体效益最大化的操作参数。

为实现上述目的，设计一种基于流程模拟软件的催化裂化吸收稳定单元优化处理方法，包括数据读取模块、流程模拟模块、总效益计算模块、优化计算模块、数据保存模块、数据展示模块，所述的流程模拟模块内设有流程模拟模型，其特征在于：数据读取模块的输出端分两路，一路连接流程模拟模块的输入端，流程模拟模块的输出端连接总效益计算模块的输入端，总效益技术模块的输出端连接优化计算模块的输入端，优化计算模块的输出端及数据读取模块的另一路输出端连接数据保存模块的输入端，数据保存模块的输出端连接数据展示模块的输入端，所述的催化裂化吸收稳定单元优化处理方法的具体工作流程步骤如下：

（a）数据的读取：通过现场仪表、分析仪器及流量仪表分别从实时数据库RTDB、实验室信息管理系统数据库LIMS及制造执行系统数据库MES中的工艺参数、物流组成及物流流量读取并输入至流程模拟模块中；

（b）流程模拟：通过流程模拟模块的ActiveX数据接口分别将约束条件数据、设计规定数据、经验公式及实时采集到的输入数据输入至流程模拟模型中，流程模拟模型通过Automation数据接口将收到的数据进行工艺计算；

（c）总效益计算：总效益计算模块根据流程模拟模块中的工艺计算得出的数据，并结合输入的技术经济数据进行计算总效益；

（d）数据的保存：将计算后的总效益数据通过数据保存模块进行保存；

（e）优化计算：通过优化计算模块调整独立的优量进行总效益最大化的优化；

（f）结果的展示：通过数据展示模块将优化后的结果展示给用户。

所述的总效益计算模块的具体工作流程步骤如下：

（a）流程模拟模块进行工艺计算后的理论产品产量及理论能量消耗分别结合数据校正及实际效率计算得出实际产量及实际消耗量；

（b）将实际产量及实际消耗量分别结合产品价格及公用工程价格进行计算得出产品效益及操作费用；

（c）将产品效益及操作费用进行结合得出总效益。

所述的优化计算模块的具体工作流程步骤如下：

（a）将总效益进行优化，如果优化完成，则得出优化结果，如果优化未完成，则通过参数调整模块进行调整；