常减压建模培训_AspenPlus

利用AspenPlus软件对炼油厂常减压装置进行模拟计算第2页主要内容1、常减压装置工艺说明2、初馏塔的模拟计算3、常压塔的模拟计算4、减压塔的模拟计算第3页1、常减压装置工艺说明MIXCRUDEPF-STEAMLIGHTSPF-WATERNAPHTHACDU-FEEDCU-STM3CU-STM2CU-STM1CU-STEAMCU-WATERHNAPHTHAKEROSENEDIESELAGORED-CRDVDU-STMOFF-GASLVGOHVGORESIDUEPREFLASHCRUDEVDU第4页2、初馏塔的模拟计算2.1初馏塔的基本工艺数据•原料油数据：由两种原油混合而成进料的轻端分析数据组分标准体积分率第一种原油第二种原油H2O00.001CH40.0010.002C2H60.00150.005C3H80.0090.005i-C4H100.0040.01n-C4H100.0160.01i-C5H120.0120.005n-C5H120.0170.025API重度与混合比例原油种类API重度标准体积分数第一种原油31.40.2第二种原油34.80.8实沸点蒸馏曲线数据第一种原油第二种原油馏出体积百分数温度,°F馏出体积百分数温度,°F6.81306.5120101801020030418203005065030400628004047070903505507610006065090125570750--80850--901100--951300--981475--1001670第5页2、初馏塔的模拟计算•2.1初馏塔的基本工艺数据•原料油数据API重度曲线数据第一种原油第二种原油蒸馏百分数API蒸馏百分数API590215010685951559.71065205220453042304040354038453250335028.5603060237025701880208013.590159510985混合原油组分MIXOIL的切割方案CRUDE温度下限°F温度上限°F温度增量°F100800258001200501200140010014001640120第6页2、初馏塔的模拟计算•2.1初馏塔的基本工艺数据初馏塔的操作条件理论板数10原料油进料位置10(furnace)塔底汽提蒸汽进料位置10(on-stage)冷凝器类型部分冷凝器冷凝器温度170°F冷凝器压力39.7psia塔顶压力41.7psia塔底压力44.7psia塔顶产品流率15000bbl/day进入初馏塔物流条件物流名称温度压力流量原料油200°F60psia100000bbl/day塔底蒸汽400°F60psia5000lb/hr预热炉条件预热炉类型单级闪蒸温度450°F压力50psia第7页2、初馏塔的模拟计算•2.2建立流程Flowsheet•启动AspenPlus软件•选用Columns类中的PetroFrac模型来模拟该初馏塔，选择PLAFL1F图例第8页2、初馏塔的模拟计算•2.2建立流程Flowsheet•添加初馏塔模块，单击右键，将模块名称改为：PREFLASH第9页2、初馏塔的模拟计算•2.2建立流程Flowsheet•用MaterialSTREAMS中的Material连接进、出物流第10页2、初馏塔的模拟计算•2.2建立流程Flowsheet增加初馏塔各进、出物流•混合原油进料：MIXCRUDE•底部蒸汽进料：PF-STEAM•塔顶气相馏出物：LIGHTS•塔顶冷凝水：PF-WATER•塔顶液相馏出物：NAPHTHA•塔底出料：CDU-FEED第11页2、初馏塔的模拟计算•2.3设置Setup•访问Setup：在Data菜单中单击Setup在快捷菜单栏中点击Setup按钮点击NEXT按钮•Specification选项：Global页中规定运行标题单位集全局设置第12页2、初馏塔的模拟计算•2.3设置Setup•在此例中：设定标题为CRUDEDISTILLATION数据输入、输出单位都采用新建立的ENGPETRO流率基准为StdVol游离水项选为Yes其他选项采用默认值第13页2、初馏塔的模拟计算•2.3设置Setup•如果系统的单位集不能满足需要，用户也可以根据自己的需要，在Units-Sets选项中编制常用的单位集第14页2、初馏塔的模拟计算•2.3设置Setup•新建单位集Units-Sets第15页2、初馏塔的模拟计算•2.3设置Setup•新建单位集Unit-Sets根据自己的需要，在各页上设置温度、压力、体积等的度量单位第16页2、初馏塔的模拟计算•2.3设置Setup•新建单位集Units-Sets第17页2、初馏塔的模拟计算•2.3设置Setup•新建单位集Units-Sets第18页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•访问Components直接从目录树中点击Components在Data菜单中单击Components选项在快捷菜单栏中点击Components按钮点击NEXT按钮第19页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入常规组分数据：从进料的轻端分析数据可以看出进料中有8个常规组分进料的轻端分析数据组分标准体积分率第一种原油第二种原油H2O00.001CH40.0010.002C2H60.00150.005C3H80.0090.005i-C4H100.0040.01n-C4H100.0160.01i-C5H120.0120.005n-C5H120.0170.025第20页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入8个常规组分在ComponentID栏中键入H2O，当这个组分标志与组分名或是化学分子式一致时，程序会认为它是水并显示其类型、名称、化学分子式也可以在Componentsname栏中键入WATER，再点击回车键或是在Formula栏中键入H2O，再点击回车键当用户只知道其分子式，而该分子式有多种异构体时，可使用查找(find)功能找到自己需要的组分同样的方法也可以输入甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷第21页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入石油组分：定义第一种原油组分标识OIL-11、点击Assay/Blend2、点击New3、输入第一种原油的标识：OIL-14、选择组分类型：ASSAY5、点击OK第22页2、初馏塔的模拟计算第一种原油的轻端分析数据组分标准体积分率H2O0CH40.001C2H60.0015C3H80.009i-C4H100.004n-C4H100.016i-C5H120.012n-C5H120.017第一种原油实沸点蒸馏数据蒸馏百分数温度,°F6.81301018030418506506280070903761000901255•2.4组分规定Components•输入石油组分：输入第一种原油分析数据第一种原油API重度数据蒸馏百分数API59010681559.720523042403545325028.5602370188013.5第23页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入石油组分：在DistCurve页输入第一种原油实沸点蒸馏数据、API重度1、蒸馏曲线类型：实沸点蒸馏Trueboilingpoint(liquidvolumebasis)2、蒸馏数据输入3、API重度：31.4第24页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入石油组分：在LightEnds页中输入第一种原油轻端分析数据第25页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入石油组分：在Gravity/UOPK页中输入第一种原油API重度曲线数据第26页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入石油组分：同样的方法可以定义第二种原油组分标识OIL-2，输入第二种原油的实沸点蒸馏数据、API重度及重度曲线数据、轻端分析数据第二种原油的轻端分析数据组分标准体积分率H2O0.001CH40.002C2H60.005C3H80.005i-C4H100.01n-C4H100.01i-C5H120.005n-C5H120.025第二种原油实沸点蒸馏数据蒸馏百分数温度,°F6.512010200203003040040470505506065070750808509011009513009814751001670第二种原油API重度数据平均API重度34.8蒸馏百分数API重度21505951065204530404038503360307025802090159510985第27页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入石油组分：定义混合原油组分标识MIXOIL1、点击Assay/Blend3、输入混合原油标识：MIXOIL4、选择组分类型：BLEND5、点击OK2、点击New第28页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•输入石油组分：在MIXOIL的Specifications页中输入混合原油中两种原油的标准体积分率第29页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•石油性质PetroCharacterization：在Generation项新建切割方案CRUDE第30页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•石油性质PetroCharacterization定义：编辑切割方案CRUDE第31页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•石油性质PetroCharacterization：指定要切割的石油组分MIXOIL第32页2、初馏塔的模拟计算•2.4组分规定Components•石油性质PetroCharacterization：指定切割的温度范围和温度增量第33页2、初馏塔的模拟计算•2.5物性方法Properties•访问Properties：直接从目录树中点击Properties在Data菜单中单击Properties选项在快捷菜单栏中点击Properties按钮点击NEXT按钮第34页2、初馏塔的模拟计算•2.5物性方法Properties•炼油过程中一般选择BK10、Peng-Rob物性方法，就能满足模拟要求，这里选择BK10第35页2、初馏塔的模拟计算•2.5物性方法Properties•物性集(Prop-Set):是一个把物性集或集合作为一个用户给定名的对象来访问的一种方法。当在一个应用中使用物性时只引用物性集名。•用物性集可以报告热力学性质、传递性质和其它性质值。•目前的物性集应用包括:–设计规定、Fortran模块、灵敏度–物流报告–物性表(PropertyAnalysis)–塔盘性质(RadFrac,MultiFrac,等.)–加热/冷却曲线(Flash2,MHeatX,等.)第36页2、初馏塔的模拟计算•2.5物性方法Properties•物性集Prop-Set中通常包括的物性有:–VFRAC-物流气体摩尔分率–BETA-在第二液相中的液体分率–CPMX-混合物恒压热容–MUMX-混合物粘度•可用的性质包括:–混合物中组分的热力学性质–纯组分热力学性质–传递性质–电解质性质–与石油有关的性质参考:参考手册,第3卷,物性数据,第4章，一个物性设置包括的物性的完整列表第37页2、初馏塔的模拟计算•2.5物性方法Properties•用PropertiesProp-Sets表来指定一个物性集中的物性•用Search按钮可以查找一个物性•将所有所指定的限定符都应用于每一个所指定的物性。•用户可以在PropertiesAdvancedUser-Properties表中通过提供Fortran子程序定义新的物性第38页2、初馏塔的模拟计算•2.5物性方法Properties在SetupReportOptionsStream页上，用:FlowBasis和Fract