轻汽油醚化装置全流程模拟
随着环保要求的日趋严格和车用汽油质量标准的不断提升，生产出高效低污染的清洁燃料汽油已经成为各炼化企业必须完成的任务。而轻汽油醚化技术可以降低汽油中的烯烃含量，提高辛烷值，是实现油品升级的有效途径。本文以某石油炼化企业一套年产24万吨的轻汽油醚化装置为研究对象，通过对其生产工艺进行稳态模拟、动态建模与模拟，开发出了轻汽油醚化装置的仿真机，对于实际装置的生产操作与工艺的优化具有重要的指导意义。 本文针对轻汽油醚化装置的生产工艺流程展开了详细的研究。首先，对生产工艺的原料以及产品规格做了细致分析，并剖析了工艺中的醚化反应机理，确定了模型采用的反应网络，对整个工艺流程从整体到细节都进行了深入分析与研究。然后，通过查阅文献资料并结合工艺设计说明，确定了轻汽油原料的模拟组分与醚化反应转化率，选取PR方程进行热力学性质计算，利用UniSim Design稳态流程模拟软件，对整个工艺进行了稳态模拟。稳态模拟结果与设计值相比较，平均相对误差为1.44％，计算数据准确合理。为接下来的动态流程模拟工作提供了可靠的基础。 本文的重点工作是对轻汽油醚化工艺进行动态建模与模拟。首先，查找和估算了模拟组分的基础物性数据，建立了工艺过程中的醚化反应器、醚化精馏塔等主要单元设备模型;然后在单元模型的基础上建立了工艺的流程拓扑模型与过程控制模型;最后利用DSO工艺平台对动态模型进行了求解。模型计算的动态特性与实际过程相符，模型运行到稳定状态时的工艺指标与设计值相比，平均相对误差在2.30％以内，可以满足研究工艺及控制动态变化的要求。利用建立的动态模型，本文还进一步研究了轻汽油醚化工艺在若干工况下的动态特性，研究结果展示了实际工艺设计和控制方案良好的自调节能力。最后，本研究在动态模型的基础上，完成了仿DCS系统操作界面的绘制与组态，开发出轻汽油醚化工艺仿真机，在教学培训、工艺研究等方面都具有非常重要的实用价值。
轻汽油;醚化工艺;稳态模拟;动态特性
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
王璟德
2019
中文
TE626.21
2019-09-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）