本篇主要简单讨论下使用Petro-SIM进行沸腾床加氢装置建模与应用的一些内容。

沸腾床渣油加氢技术到目前为止已经有了很大的发展，无论是从技术的成熟程度还是从市场需求上，都表明其能够作为一种更具选择价值的技术被新旧炼厂投资上马。下图是世界范围内沸腾床与浆态床加裂装置的投用分布情况。其中沸腾床的分布更多些：

对于目前商业化的沸腾床加氢技术主要分为两大类，一类是以国外H-Oil和LC-Fining技术为代表，而另一类则是中石化大连院牵头开发的STRONG技术。根据现有文献可了解到目前不同技术在中国的部分应用情况，如下表所示：

本表参考文献：[1]潘赟,孟兆会.沸腾床渣油加氢装置长周期稳定运转技术研究[J].当代化工,,48(07):-+.[2]曹庆峰,董相磊,刘鑫.沸腾床渣油加氢反应分离过程对渣油胶体体系稳定性的影响[J].石化技术,,26(06):-.

可以预料到未来沸腾床加氢技术或同类技术会进一步的扩大投资规模，以不断适应加工原油劣质化、轻质收率与运行周期不断提高的市场要求，增强炼厂的盈利能力。

本篇以假设某一炼厂的沸腾床加氢装置为例进行说明建模过程的大致说明与分析。

请记住，针对真实工厂装置的建模，无论如何都必须对工厂的数据进行准确度和可靠性的检查，这是一切建模的前提条件！

这里我们对本装置的数据情况进行了必要的检查与校核，以使得模型的精度从数据质量方面先得到必要的保证。这里的检查包含了物料平衡和元素平衡，并在必要的情况下进行组成分布的检查。数据校核过程中同时还考虑了仪表本身的精度对数据质量的影响，使得工厂数据能够尽可能的反映出实际真实情况。

该工厂的原始数据质量不错，通过了数据质量验证：

接下来就操作条件、关键指标进行了验证计算，尽管反应器验证计算过程中对一些数据进行了警告处理，但在这里作为案例演示并未逐一进行检查消除，安全的忽略了它们。所以这里的验证计算也已成功：

最后完成EBR装置的校正，并准备进行下一步的预测应用过程：

在Petro-SIM中，具体的计算过程可以始终通过详细计算步骤报告进行检查，这对整个校正过程中出现的问题可以进行快速的排查和分析，这点比较关键。因为套用俄国列夫·托尔斯泰的《安娜·卡列尼娜》一书中的一句名言：幸福的人都是相似的，不幸的人各有各的不幸。成功收敛的模型都是相似的，但是那些收敛失败的模型其错误可谓千差万别，很难完全归纳在一起进行说明。所以我们一定要逐步掌握自己能够分析问题、找出原因和解决问题的能力。

接下来我们对几个关键的操作变量进行工况研究，以考察其变化对装置脱硫率、脱残炭率和转化率的影响情况：

从上面曲线图1-2中可以看到，当装置催化剂装填量保持恒定时，负荷增大，即反应器的体积空速增大时脱硫率和脱碳率在较快的下降，此时需要将反应温度提高来维持，但这对催化剂的失活速率和寿命又有一定的影响，影响程度也可以通过Petro-SIM进行计算分析。所以说空速的选择事关装置的经济合理性。通过EBR-SIM可以从原料性质、催化剂性能、下游产品要求等多方面综合分析后确定一个适合当前装置的最佳空速参数。

从曲线图3-5中可以看到，当反应器的氢油比发生变化时，其对应的脱残炭率、脱硫率和转化率并非都完全按照单调函数关系进行变化。例如，当氢油比增大时，对于一反而言其转化率下降，而二反的转化率增大，这便致使总转化率先增后降。此外，反映到气相、液相和固相的持液量上来看也是如此。当反应器氢油比增大时，气相持液量逐步增大，液相持液量逐步减小，固相持液量先增后减。

从曲线图6中可以看到，单从工艺角度来看，提高操作压力（也就是增大氢分压）后有助于脱硫反应的进行，但是对于脱残炭却不利。

以上仅仅是对单个沸腾床加氢装置的工艺分析，实际上目前沸腾床加氢装置会与催化裂化或延迟焦化等装置进行组合，形成新的组合技术路线。这里主要是利用EBR能够将重质油进一步的转化处理后将未转化油送入FCC或DCU，以便进一步的提高总液收，并进一步的降低重质产品的硫含量等，实现效益与环保的双赢结果。

在这里，假设有一延迟焦化装置在面临进料劣质化等诸多现实问题时提出了上马一套沸腾床加氢装置来解决这些问题。因此，我们可以形成两种工艺路线的对比方案，一个是当前的单DCU加工方案，另一个是EBR+DCU加工方案。

为了简化对比，这里的EBR+DCU方案是直接将原来进DCU的渣油改进EBR，然后未转化油直接进DCU。由于EBR很高的转化率，因此DCU的负荷将大幅下降。

通过Petro-SIM计算得到以下结果：

DCU路线EBR+DCU路线差值干气，w%3.87.9-4.1液化气，w%3.64.6-1.0石脑油，w%13..4-5.2柴油，w%22..6-8.3蜡油，w%22..8-5.0石油焦，w%34...6C5+液收，w%58..8-18.5

从上表可以看到，采用EBR+DCU技术路线后，总液收增加了18.5%，石油焦收率降低了23.6%。此外，EBR+DCU技术路线所得到的石脑油、柴油、蜡油、石油焦等产品中的硫含量均有了大幅的下降，提高了馏分油的性质，对下游装置的再处理也变得非常的有利。

最后，还是要再次强调一点：建模之前一定要确保数据的准确与可靠，建模之后若有条件尽可能的要进行实际验证。只有实践才是检验模型准确性的唯一标准。

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