《石油煉制過程仿真》課件

石油煉制過程仿真本課程將深入探討石油煉制過程的仿真技術(shù)，旨在幫助學(xué)生掌握石油煉制過程的模擬和優(yōu)化方法，為學(xué)生在石油化工領(lǐng)域的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)了解石油煉制的基本原理深入理解石油煉制過程的基本原理，掌握石油煉制工藝流程的知識(shí)，能夠運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析石油煉制過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。掌握仿真軟件的使用熟練掌握石油煉制過程仿真軟件的操作，能夠獨(dú)立進(jìn)行石油煉制過程的模擬和優(yōu)化，并得出有效的結(jié)果。課程大綱1石油煉制概述2原油的組成及性質(zhì)3原油精制工藝流程4分餾塔模擬5催化裂化過程6催化重整過程7加氫精制過程8焦化過程9溶劑脫瀝青過程10煉廠能量管理11煉油過程優(yōu)化控制12仿真軟件應(yīng)用實(shí)例13環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)估14煉油廠廢水處理15煉油廠事故應(yīng)急響應(yīng)16課程總結(jié)17后續(xù)思考石油煉制概述定義石油煉制是指將原油加工成各種石油產(chǎn)品，例如汽油、柴油、煤油、潤(rùn)滑油和石蠟等的過程。重要性石油煉制是現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的一部分，它為人們提供能源、交通工具、化工原料等，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。發(fā)展趨勢(shì)隨著能源需求的不斷增長(zhǎng)，石油煉制行業(yè)正在向綠色、智能、高效的方向發(fā)展，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗，減少環(huán)境污染。原油的組成及性質(zhì)化學(xué)成分原油主要由碳?xì)浠衔锝M成，也含有少量的硫、氮、氧和金屬元素。碳?xì)浠衔锇ㄍ闊N、環(huán)烷烴、芳香烴等。物理性質(zhì)原油的物理性質(zhì)包括密度、粘度、硫含量、凝固點(diǎn)、沸點(diǎn)等，這些性質(zhì)直接影響著原油的加工和利用。原油精制工藝流程1原油預(yù)處理對(duì)原油進(jìn)行預(yù)處理，去除原油中的水分、鹽分和雜質(zhì)，為后續(xù)的加工環(huán)節(jié)做好準(zhǔn)備。2原油分餾將原油加熱至一定溫度，根據(jù)不同組分的沸點(diǎn)，將其分離成不同的餾分，例如汽油、煤油、柴油等。3餾分加工對(duì)分餾得到的餾分進(jìn)行進(jìn)一步加工，例如催化裂化、催化重整、加氫精制、焦化等，生產(chǎn)出各種不同規(guī)格的石油產(chǎn)品。分餾塔模擬塔頂塔頂溫度較低，主要收集輕質(zhì)餾分，例如汽油和煤油。1塔身塔身溫度逐漸升高，根據(jù)不同沸點(diǎn)，將原油分離成不同餾分。2塔底塔底溫度最高，收集重質(zhì)餾分，例如柴油、渣油等。3分餾塔設(shè)計(jì)參數(shù)10進(jìn)料溫度20進(jìn)料壓力30塔頂壓力40塔頂溫度分餾塔控制系統(tǒng)溫度控制壓力控制流量控制分餾塔動(dòng)態(tài)模擬TimeTemperaturePressure催化裂化過程1原料預(yù)處理2催化裂化反應(yīng)3產(chǎn)品分離催化裂化模型反應(yīng)器模型再生器模型分離器模型催化裂化動(dòng)態(tài)模擬進(jìn)料變化溫度變化催化劑活性變化產(chǎn)品收率變化催化重整過程1原料預(yù)處理2催化重整反應(yīng)3產(chǎn)品分離催化重整模型反應(yīng)器模型分離器模型再生器模型催化重整動(dòng)態(tài)模擬Time汽油產(chǎn)量辛烷值加氫精制過程脫硫去除石油產(chǎn)品中的硫化物，改善產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)境污染。脫氮去除石油產(chǎn)品中的含氮化合物，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。飽和將不飽和烴類轉(zhuǎn)化為飽和烴類，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性。加氫精制模型1反應(yīng)器模型2分離器模型3再生器模型加氫精制動(dòng)態(tài)模擬汽油柴油煤油渣油焦化過程目的將重質(zhì)油裂解成輕質(zhì)油和焦炭，提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量。方法將重質(zhì)油加熱至高溫，使油類物質(zhì)發(fā)生裂解反應(yīng)，生成輕質(zhì)油和焦炭。應(yīng)用焦炭可以作為燃料，也可以作為煉鋼的原料。焦化模型1原料預(yù)處理2焦化反應(yīng)3焦炭分離焦化動(dòng)態(tài)模擬Time焦炭產(chǎn)量輕質(zhì)油產(chǎn)量溶劑脫瀝青過程1原料預(yù)處理2溶劑脫瀝青反應(yīng)3產(chǎn)品分離溶劑脫瀝青模型反應(yīng)器模型分離器模型溶劑回收模型溶劑脫瀝青動(dòng)態(tài)模擬進(jìn)料變化溫度變化溶劑濃度變化產(chǎn)品收率變化煉廠能量管理目的優(yōu)化煉廠的能量使用，降低能耗成本，減少環(huán)境污染。方法利用熱量回收技術(shù)，提高能源利用效率，減少能源浪費(fèi)。效益降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)減少溫室氣體排放，保護(hù)環(huán)境。煉廠能量管理模型100熱量平衡200能量流分析300優(yōu)化策略煉廠能量管理動(dòng)態(tài)模擬時(shí)間能耗熱量回收率煉油過程優(yōu)化控制目標(biāo)提高煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)境污染。方法利用先進(jìn)的優(yōu)化控制技術(shù)，對(duì)煉油過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和優(yōu)化。煉油過程優(yōu)化模型經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化能耗優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)化環(huán)境影響優(yōu)化煉油過程優(yōu)化案例1案例一通過優(yōu)化催化裂化工藝，提高汽油產(chǎn)量，降低能耗成本。2案例二通過優(yōu)化加氫精制工藝，降低產(chǎn)品中的硫含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。3案例三通過優(yōu)化煉廠能量管理系統(tǒng)，降低能耗成本，減少溫室氣體排放。仿真軟件應(yīng)用實(shí)例AspenPlusAspenPlus是一款功能強(qiáng)大的過程模擬軟件，可以用于模擬石油煉制過程，進(jìn)行工藝優(yōu)化和設(shè)計(jì)。HysysHysys是一款專業(yè)的過程模擬軟件，可以用于模擬石油煉制過程，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和操作優(yōu)化。環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)估1大氣污染監(jiān)測(cè)2水污染監(jiān)測(cè)3土壤污染監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)模型污染物排放模型大氣擴(kuò)散模型水體污染模型土壤污染模型環(huán)境監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)模擬時(shí)間SO2排放量NOx排放量煉油廠廢水處理目的對(duì)煉油廠產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理，去除污染物，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。方法采用物理、化學(xué)和生物處理方法，去除廢水中的油類、懸浮物、重金屬、有機(jī)污染物等。意義保護(hù)水資源，減少環(huán)境污染，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。廢水處理模型1預(yù)處理2生物處理3深度處理廢水處理動(dòng)態(tài)模擬時(shí)間COD濃度BOD濃度煉油廠事故應(yīng)急響應(yīng)目標(biāo)快速有效地應(yīng)對(duì)煉油廠發(fā)生的各種事故，最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，保護(hù)環(huán)境安全。措施建立健全的事故應(yīng)急預(yù)案，配備專業(yè)的應(yīng)急隊(duì)伍，定期進(jìn)行應(yīng)急演練，提高應(yīng)急處置能力。事故應(yīng)急響應(yīng)模型事故預(yù)警人員疏散事故控制傷員救治事故應(yīng)急響應(yīng)動(dòng)態(tài)模擬事故發(fā)生事故預(yù)警人員疏散事故控制善后處理課程總結(jié)本課程系統(tǒng)地介紹了石油煉制過程仿真技術(shù)，涵蓋了石油煉制工藝流程、仿真模型、動(dòng)態(tài)模擬、優(yōu)化控制等方面的知識(shí)。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生將能夠