在大型石化企业当中, 企业的生产规模决定了其加工深度与产品质量需要不断的优化升级, 才能在激烈的市场竞争中稳定自身的发展地位。在企业的发展过程中, 由于生产装置过度耗能、生产工艺落后、公用工程平衡度差等问题, 严重影响了石化企业的生产成本、产品质量以及运营效益。在此种发展状况下, Aspen软件作为较为先进的过程优化软件, 在大型石化企业中的应用取得了较为显著的效果。
以中国石化天津分公司中Aspen PIMS软件的应用为例, 采用软件中的线性规划功能与技术, 对企业的工业生产流程进行了有效优化。主要的优化内容包括原料选择、库存优化、产品优化、供应管理与投资计划等, 该优化形式为计划部门的生产计划制定工作提供了极大的指导作用。通过Aspen PIMS软件进行生产计划计算, 良好实现了原油选择与原有加工量的有效优化, 与此同时, 天津分公司的内部化工原料与逐渐趋于供求平衡的状态。
又如在石化企业公用工程中, Aspen Utilities软件的应用在一定程度上提升了其优化效果。Utilities软件能够对共用工程在实际施工过程中的耗能情况进行全面的监控与管理, 进而能够帮助实现对工程耗能的实时优化。通过最终的实际应用结果统计分析, 发现优化后的公用工程系统与前期工程相比, 企业的能量成本降低了2%~8%, 同时也明显缩短了企业的投资回报期。
Aspen PIMS与Aspen ORION在原油选择中的应用, 是由张芳华与刘初春两人共同提出的, 在应用过程中, 利用PIMS软件中的毛利排序法, 对原油进行组合排序以及经济比较;紧接着利用ORION软件对不同的原油组合在炼厂装置上的运行可行性进行验证, 最终得出最优组合方案, 在保障装置稳定运行的基础上, 利用瓶颈设备实现石化企业的利益最大化[1]。
Aspen Plus在石化企业中的的应用, 主要用于常减压蒸馏装置中。首先利用Aspen软件建立三塔流程稳态模型, 针对不同的产品制定相应的优化目标, 分别对模型中的常压塔、初馏塔以及减压塔进行灵敏度分析;与此同时, 对加热炉的出口温度、塔底蒸汽量、中段回流量等参数关系进行考察, 通过优化参数, 进一步能够对生产工艺进行改进, 帮助石化企业取得更为显著的经济效益。
利用Aspen Hysys能够对生产过程中的干气、酸性水汽提、液化烃脱硫与溶剂再生等进行了单元模拟, 其计算结果, 能够在很大程度上满足实际生产过程中对脱硫效果的相应要求。在此基础上, 司长庚利用Aspen Hysys建立了液态烃脱硫塔模型, 并对模型进行相关计算, 其结果与实际生产相比具有高度一致性。利用Aspen Hysys软件建立液态烃脱硫塔模型, 作用于生产现场突发状况的处理上, 能够更及时、准确的查找出异常生产的原因, 司长庚最终还得出了液态烃脱硫塔应采取11t/h为吸收剂最低循环量, 对实际石化生产工艺的优化具有很高的指导意义。
改进常压蒸馏装置中的热平衡与换热网络, 能够促进石化企业实现增产50%左右, 而这一目标通过夹点技术得到了有效实现;与此同时, 由于换热网络的优化, 在一定程度上降低了生产能耗, 减少环境污染, 整体上提升了石化企业的经济效益、社会效益以及环境效益。由此, 相关专业学者展开了对换热网络的优化研究, 其中姜猛等人利用Aspen软件模拟并有效优化了热化网络, 进一步明确了夹点技术在应用过程中, 夹点位置的热段温度为240℃, 而冷端温度则为225℃, 从而有效降低了冷公用工程量[2]。
此外, 在抚顺石化的催化重整装置中, 纪明山等人利用了Aspen energy analyzer软件, 结合夹点技术对预加氢段与分馏段进行了换热网络能量分析, 通过相关分析结果, 找出了装置优化中的瓶颈, 并进一步对换热网络进行了优化设计。将优化后的设计作用与实际石化生产当中, 发现预加氢段与分馏段在公用工程当中能够节约能耗在23.5%左右, 进一步推动了企业整体的经济效益提升。而Aspen Hx-net软件在实际应用中, 则能够对常减压装置的脱盐前相关换热网络进行模拟与优化。
综上所述, Aspen软件在大型石化企业中的应用分析, 有利于推动石化企业的整体发展与经济利益提升。通过相关过程优化, 使原油选择、生产调度、生产管理、工艺改进以及节能降耗等多方面企业运营环节都得到了有效改善, 为企业创造了极大的经济效应。因此, 各大型石化企业应明确Aspen软件的良好应用前景, 不断创新, 拓展其应用范围, 从而整体提升Aspen软件在大型石化企业中的应用价值。
摘要：随着国家经济的整体提升, 石化企业也在不断的增产扩容, 在众多大型石化企业的发展过程中, 影响其经济效益的相关问题急需得到解决。基于此, 本文就Aspen软件在大型石化企业中的应用展开分析, 主要介绍了Aspen软件在企业生产管理、生产工艺以及换热网络中的优化作用。
关键词：Aspen软件,生产工艺,换热网络
[1] 王洪元.ASPEN软件在教学与科研中的应用[J].化工高等教育, 2000, (02) :49-51.
[2] 陈新志, 张哲明, 钱超.用Aspen软件辅助化工热力学教学 (一) 状态方程计算流体的p-V-T性质[J].教育教学论坛, 2016, (21) :214-216.
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