Aspen軟件在大型石化企業中的應用分析

竇建鵬(中機國能煉化工程有限公司,天津 300350)

Aspen軟件在大型石化企業中的應用分析

竇建鵬(中機國能煉化工程有限公司,天津 300350)

隨著國家經濟的整體提升，石化企業也在不斷的增產擴容，在眾多大型石化企業的發展過程中，影響其經濟效益的相關問題急需得到解決。基于此，本文就Aspen軟件在大型石化企業中的應用展開分析，主要介紹了Aspen軟件在企業生產管理、生產工藝以及換熱網絡中的優化作用。

Aspen軟件；生產工藝；換熱網絡

在大型石化企業當中，企業的生產規模決定了其加工深度與產品質量需要不斷的優化升級，才能在激烈的市場競爭中穩定自身的發展地位。在企業的發展過程中，由于生產裝置過度耗能、生產工藝落后、公用工程平衡度差等問題，嚴重影響了石化企業的生產成本、產品質量以及運營效益。在此種發展狀況下，Aspen軟件作為較為先進的過程優化軟件，在大型石化企業中的應用取得了較為顯著的效果。

1 Aspen軟件幫助優化石化企業的生產管理

以中國石化天津分公司中Aspen PIMS軟件的應用為例，采用軟件中的線性規劃功能與技術，對企業的工業生產流程進行了有效優化。主要的優化內容包括原料選擇、庫存優化、產品優化、供應管理與投資計劃等，該優化形式為計劃部門的生產計劃制定工作提供了極大的指導作用。通過Aspen PIMS軟件進行生產計劃計算，良好實現了原油選擇與原有加工量的有效優化，與此同時，天津分公司的內部化工原料與逐漸趨于供求平衡的狀態。

又如在石化企業公用工程中，Aspen Utilities軟件的應用在一定程度上提升了其優化效果。Utilities軟件能夠對共用工程在實際施工過程中的耗能情況進行全面的監控與管理，進而能夠幫助實現對工程耗能的實時優化。通過最終的實際應用結果統計分析，發現優化后的公用工程系統與前期工程相比，企業的能量成本降低了2%～8%，同時也明顯縮短了企業的投資回報期。

Aspen PIMS與Aspen ORION在原油選擇中的應用，是由張芳華與劉初春兩人共同提出的，在應用過程中，利用PIMS軟件中的毛利排序法，對原油進行組合排序以及經濟比較；緊接著利用ORION軟件對不同的原油組合在煉廠裝置上的運行可行性進行驗證，最終得出最優組合方案，在保障裝置穩定運行的基礎上，利用瓶頸設備實現石化企業的利益最大化[1]。

2 Aspen軟件幫助優化石化企業的生產工藝

2.1 Aspen Plus應用

Aspen Plus在石化企業中的的應用，主要用于常減壓蒸餾裝置中。首先利用Aspen軟件建立三塔流程穩態模型，針對不同的產品制定相應的優化目標，分別對模型中的常壓塔、初餾塔以及減壓塔進行靈敏度分析；與此同時，對加熱爐的出口溫度、塔底蒸汽量、中段回流量等參數關系進行考察，通過優化參數，進一步能夠對生產工藝進行改進，幫助石化企業取得更為顯著的經濟效益。

2.2 Aspen Hysys應用

利用Aspen Hysys能夠對生產過程中的干氣、酸性水汽提、液化烴脫硫與溶劑再生等進行了單元模擬，其計算結果，能夠在很大程度上滿足實際生產過程中對脫硫效果的相應要求。在此基礎上，司長庚利用Aspen Hysys建立了液態烴脫硫塔模型，并對模型進行相關計算，其結果與實際生產相比具有高度一致性。利用Aspen Hysys軟件建立液態烴脫硫塔模型，作用于生產現場突發狀況的處理上，能夠更及時、準確的查找出異常生產的原因，司長庚最終還得出了液態烴脫硫塔應采取11t/h為吸收劑最低循環量，對實際石化生產工藝的優化具有很高的指導意義。

3 Aspen軟件幫助優化石化企業的換熱網絡

改進常壓蒸餾裝置中的熱平衡與換熱網絡，能夠促進石化企業實現增產50%左右，而這一目標通過夾點技術得到了有效實現；與此同時，由于換熱網絡的優化，在一定程度上降低了生產能耗，減少環境污染，整體上提升了石化企業的經濟效益、社會效益以及環境效益。由此，相關專業學者展開了對換熱網絡的優化研究，其中姜猛等人利用Aspen軟件模擬并有效優化了熱化網絡，進一步明確了夾點技術在應用過程中，夾點位置的熱段溫度為240℃，而冷端溫度則為225℃，從而有效降低了冷公用工程量[2]。

此外，在撫順石化的催化重整裝置中，紀明山等人利用了Aspen energy analyzer軟件，結合夾點技術對預加氫段與分餾段進行了換熱網絡能量分析，通過相關分析結果，找出了裝置優化中的瓶頸，并進一步對換熱網絡進行了優化設計。將優化后的設計作用與實際石化生產當中，發現預加氫段與分餾段在公用工程當中能夠節約能耗在23.5%左右，進一步推動了企業整體的經濟效益提升。而Aspen Hx-net軟件在實際應用中，則能夠對常減壓裝置的脫鹽前相關換熱網絡進行模擬與優化。

4 結語

綜上所述，Aspen軟件在大型石化企業中的應用分析，有利于推動石化企業的整體發展與經濟利益提升。通過相關過程優化，使原油選擇、生產調度、生產管理、工藝改進以及節能降耗等多方面企業運營環節都得到了有效改善，為企業創造了極大的經濟效應。因此，各大型石化企業應明確Aspen軟件的良好應用前景，不斷創新，拓展其應用范圍，從而整體提升Aspen軟件在大型石化企業中的應用價值。

[1]王洪元.ASPEN軟件在教學與科研中的應用[J].化工高等教育,2000，(02):49-51.

[2]陳新志,張哲明,錢超.用Aspen軟件輔助化工熱力學教學(一)狀態方程計算流體的p-V-T性質[J].教育教學論壇,2016，(21):214-216.

姓名：竇建鵬(1986- )，漢，男，山東平度人，研究生，工程師 研究方向或主要工作性質：石化工程設計。