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随着石油资源日益紧缺和环保法规日趋严格,含硫原油处理的任务量越来越重,重油加氢处理技术日益受到人们的青睐。目前新建的大中型炼化企业,大都包含渣油加氢处理装置,随之而来的是不同层次的人员需要对该过程有深入的认识,以实现优化操作,岗前培训成为企业的迫切需求。
因此,本文针对某炼油厂1500kt/a减压渣油加氢脱硫装置工艺复杂、操作难度较大的状况,通过对反应机理、反应动力学的研究和对装置的深入调研,建立了相应过程模块,利用PSSP平台开发了该装置的反应部分的仿真培训系统。
重油加氢装置涉及到的反应较为复杂,获取其准确的模型非常困难,鉴于本课题的任务为开发培训系统,精度要求不高,只要趋势与真实过程一致即可。因此在开发过程中,对系统进行了适当简化,减少了输入输出变量的总数;对于反应,只研究脱硫和脱氮两种动力学模型。
开发所用的平台集成了大量模块,系统基于序贯模块法的仿真算法。仿真系统的开发是通过开发平台调用已有单元模块,并结合新建的单元模块,搭建起VRDS中反应部分的仿真培训系统和相应的评分系统,包括开停工操作、常见生产事故的模拟和联锁控制的实现。
本文建立了几种单元模型,如换热器、压缩机、泵、精馏塔和反应器等,并且比较详细的阐述了利用PSSP平台实现仿真的过程。部分反应器采用了简化的模型或者是经验模型,这种处理方式使研究反应的复杂度大大降低,使运算大大简化,培训系统的运行速度也大大提高。同时,为了提高计算效率,对于反应器部分的求解,采用了精度相对较差的显式欧拉法。完成了开、停车,冷态初态,界区原料中断,P1300/A事故停车,P1310高压原料泵停车,循环机K1310停机,反应器飞温等8种工况的仿真开发工作。
目前该系统已经投入使用,可以满足培训需要。