Оптимизация энергопотребления в дистилляционной колонне нефтяной фракции (Basra Crude Oil Refinery)
Оптимизация энергопотребления дистилляционной колонны на нефтеперерабатывающем заводе в Басре с использованием Aspen HYSYS. Анализ чувствительности и коррекция параметров позволили значительно снизить тепловые нагрузки и расход рефлюкса, достигнув существенной экономии энергии.
Оптимизация энергопотребления в дистилляционной колонне нефтяной фракции (Basra Crude Oil Refinery)
Ссылка: https://tuengr.com/V12/12A7D.pdf
Задача была ориентирована на снижение энергопотребления в дистилляционной колонне разделителя нефтяной фракции (Light Naphtha/Heavy Naphtha splitter) на нефтеперерабатывающем заводе в Басре, Ирак. Колонна предназначена для разделения смешанной нефтяной фракции (whole naphtha) на легкую (LN) и тяжелую (HN) нафту.
Описание установки:
Колонна состояла из 42 ступеней с частичным конденсатором (20 обычных клапанных ступеней вверху и 22 двухходовых клапанных ступени внизу). Работала при давлении сверху около 6 бар, питание на 21-й ступени. Рейбойлер – прямой обогрев, конденсатор – воздушного охлаждения (105°C).
Программное обеспечение:
Aspen HYSYS с термодинамическим пакетом Peng-Robinson (PR).
Методология:
-
Валидация модели: Сравнение симуляции с фактическими производственными данными завода показало хорошее совпадение.
-
Анализ чувствительности: Исследовано влияние четырех переменных: температура верха (118-121°C), температура низа (189-205°C), температура питания (126-129°C), расход рефлюкса.
-
Ключевые параметры оптимизации: Для ускорения процесса выбраны температура верха и температура низа колонны.
-
Функция цели: Минимизация тепловых нагрузок рейбойлера (QR) и конденсатора (QC) при соблюдении ограничений по расходу HN (3100-3200 кг/ч).
Результаты:
Базовый режим: LN=44 371 кг/ч, HN=32 095 кг/ч, QR=31 399 МДж/ч, QC=28 040 МДж/ч, рефлюкс=45 529 кг/ч.
Оптимизированный режим: LN=44 888 кг/ч (+1.2%), HN=31 575 кг/ч, QR=19 812 МДж/ч (снижение на 37%), QC=16 109 МДж/ч (снижение на 43%), рефлюкс=6 334 кг/ч (снижение на 86%).
Измененные условия:
Температура верха: 117°C → 122°C, давление верха: 6.0 → 5.9 бар, температура низа: 197°C → 195°C, температура питания: 128°C → 130.2°C.
Ключевые выводы:
Основной фактор энергосбережения – резкое снижение расхода рефлюкса. Небольшая коррекция давления облегчила конденсацию. Модель HYSYS показала хорошую сходимость.
Теги
- #AspenHYSYS
- #Оптимизация
- #Дистилляция
- #Энергосбережение
- #АнализЧувствительности