基于SPEA2算法的加氫裂化分餾多目標(biāo)優(yōu)化.pdf

1、隨著石油資源日益重質(zhì)化、劣質(zhì)化，而石油燃料的清潔化標(biāo)準(zhǔn)不斷提升，這使得當(dāng)今煉油企業(yè)亟待尋求和發(fā)展靈活高效的清潔油品生產(chǎn)技術(shù)。在原油的二次加工技術(shù)中，加氫裂化技術(shù)具有原料處理范圍廣、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)操作和產(chǎn)品方案靈活性高的特點(diǎn)，可以把各種重質(zhì)、劣質(zhì)的原料直接加工為市場(chǎng)需求的高品質(zhì)產(chǎn)品，如航煤、柴油以及石腦油和尾油等。因此，加氫裂化技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代煉油和石化工業(yè)中一項(xiàng)最重要的重油深度加工工藝，而這些優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品都是通過(guò)加氫裂化分餾塔分出裝置，

2、它關(guān)乎著整個(gè)工廠的收益，所以加氫裂化分餾塔的研究至關(guān)重要。
　　如何結(jié)合實(shí)際工廠情況確定裝置的最優(yōu)操作條件，已經(jīng)成為眾多學(xué)者關(guān)注的焦點(diǎn)。關(guān)于加氫裂化過(guò)程操作參數(shù)優(yōu)化的研究，大部分是對(duì)該過(guò)程的反應(yīng)部分進(jìn)行研究，而分餾部分主要是進(jìn)行單目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化或者多情況下的分類比較和討論，關(guān)于分餾操作參數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化的報(bào)道較少，因此本文針對(duì)加氫裂化分餾塔進(jìn)行了模擬和多目標(biāo)優(yōu)化，并且應(yīng)用SPEA2算法求解基于工廠數(shù)據(jù)模擬的優(yōu)化模型。本文主要包括以下研

3、究?jī)?nèi)容：
　　（1）在工廠加氫裂化裝置操作數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用流程模擬器Aspen Plus模擬加氫裂化主分餾塔，采用BK10物性方法，分餾塔選用PetroFrac石油蒸餾模塊，通過(guò)參數(shù)調(diào)整，使模擬結(jié)果接近工廠情況；
　　（2）在加氫裂化分餾塔模擬的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)加氫裂化分餾塔的操作參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析，確定了加氫裂化分餾塔模型的操作變量，并以產(chǎn)品總值和能耗為目標(biāo)，產(chǎn)品質(zhì)量和工廠條件為約束條件，建立加氫裂化分餾塔的七變量-兩目標(biāo)的

4、優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；
　?。?）搭建基于SPEA2算法的Matlab-Aspen Plus集成平臺(tái)，求解加氫裂化分餾塔的多目標(biāo)優(yōu)化模型，獲得產(chǎn)品總值與能耗的Pareto前沿，將Pareto前沿上點(diǎn)的各產(chǎn)品量分布作圖，得到各產(chǎn)品量與能耗的變化曲線圖，據(jù)此提出三種產(chǎn)品方案，確定出最優(yōu)操作點(diǎn)。
　　（4）應(yīng)用Aspen Energy Analyzer對(duì)現(xiàn)有加氫裂化分餾系統(tǒng)的換熱網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行夾點(diǎn)分析，在確定夾點(diǎn)后，進(jìn)一步確定最小冷、熱公用工程