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催化重整是石油炼制工业中重要的二次加工过程之一,主要提供高辛烷值汽油调合组分和芳烃,并副产氢气,其装置能耗在炼油厂总能耗中占有较大的比重。因此,降低催化重整装置的能耗,对于实现企业的节能降耗和提高经济效益具有重要意义。能量系统优化技术是近年来较热门的成熟的节能技术,流程模拟和优化技术作为该技术的重要组成部分,越来越受到石化企业的重视和青睐。本文以某石化60万吨/年连续重整装置为例,在对装置能量系统分析的基础上,对全流程进行准确的模拟,重点对重整过程的操作条件进行优化。具体包括以下几个方面:(1)采用先进的能量系统分析方法对连续重整装置的用能情况进行分析。分析装置的能耗组成和分布,进行用能三环节划分,寻找节能潜力;对换热网络进行夹点分析,找出不合理的换热点,提出解决方案。(2)分析连续重整工艺流程,利用PetroSIM流程模拟软件对装置进行全流程模拟,通过验证,模型与实际数据相一致,可以作为操作优化的机理模型。(3)利用数据接口技术开发MPe接口工具箱,实现在Matlab平台环境下调用PetroSIM的功能,充分结合了Matlab的计算能力和PetroSIM的模拟仿真能力。以LPGRecovery仿真过程为例,阐明了MPe接口工具箱的基本功能和高级应用。在此基础上开发具有针对催化重整遗传算法优化功能的优化器Ref-OPT。(4)进行整个流程操作条件的优化。首先对预分馏塔、脱戊烷塔、脱C6塔、C4/C5分离塔进行操作条件的灵敏度分析,适当降低塔压、减小回流量可以降低能耗。然后考察了重整反应的反应温度、反应压力、氢油比、液时空速对装置的最终产物的收率、性质及能耗的影响。最后以反应器入口温度、反应压力、氢油比为决策变量,重整生成油辛烷值、催化剂结焦含量、加热炉负荷为约束条件,以线性加权的芳烃收率、C5+液收率和重芳烃收率为目标函数,建立多目标优化问题。基于建立的机理模型进行遗传算法优化,并采用外点法构造的罚函数来解决约束问题,最终计算得到了最优点,反应器入口温度为493.1℃,反应压力为290.05kPa,氢油比为2.207mol·mol-1,对实际装置的操作具有指导意义。