马后炮化工组织翻译新书《石油炼制过程模拟》

Horse

马后炮化工组织翻译新书《石油炼制过程模拟》。

石油炼制过程模拟

PetroleumRefinery Process Modeling

Integrated Optimization Tools andApplications

Y. A. Liu, Ai-Fu Chang, and KiranPashikanti 【著】

何顺德 汤磊 马建民【译】

马后炮化工

Horse

石油炼制过程模拟

PetroleumRefinery Process Modeling

Integrated Optimization Tools andApplications

Y. A. Liu, Ai-Fu Chang, and KiranPashikanti 【著】

何顺德 汤磊 马建民【译】

马后炮化工

作者简介... 1

前言（Lawrence B. Evans）... 3

前言（Steven R. Cope）... 5

前言... 6

致谢... 9

本书内容... 10

软件选择和版权声明... 12

刘裔安，弗吉尼亚理工大学校友杰出教授和化工系特聘教授，国立台湾大学学士、塔夫茨大学硕士和普林斯顿大学博士。

在化学工程的教学、研究和工业化方面做出了卓越贡献，已获得30余项高校和国内国际奖项，美国化学工程师协会会员，弗吉尼亚理工学院卓越教学学院成员，1996年获得AspenTech国际计算机辅助设计优秀教学奖。曾获得美国工程教育学会（ASEE）颁发的三个奖项：Fred Merryfield设计奖（1993年），旨在创新和卓越的工程设计教学与研究；GeorgeWestinghouse奖（1990），ASEE 45岁以下工程教育工作者的最高荣誉，在教学和奖学金方面取得显著成就；WesternElectric奖（1984），以表彰工程专业的学生。1986年，获得了Chemical ManufacturersAssociation颁发在优秀化学教育方面的NationalCatalyst Award。1990年获得塔夫茨大学杰出校友奖和2010年杰出职业成就奖，2015年获得了美国弗吉尼亚州年度教授奖，是唯一获得卡内基教学促进基金会和教育促进和支持委员会赞助的美国国家奖，旨在表彰和赞扬本科教学的非凡奉献精神。

石油炼制是庞大的行业，全球每天生产超过80亿美元的石化产品，炼厂设计和运营的小改进都可以带来巨大的经济效益。原油是含有数千种组分的天然原料，炼厂将原油加工转化为各种各样的产品，从车用燃料和石化原料到沥青和焦炭，所有产品必须满足规范要求，而且炼厂执行越来越严格的环保规范。

在我职业生涯的大部分时间里，一直致力于化工过程计算机模型的开发。今天，有非常优秀的商业软件可以帮助工程师建模和使用复杂模型对炼厂进行模拟和优化。然而，这些工具通常由专家掌握，刘裔安教授和他的同事撰写本书为非专家级的工程师提供了能够开发和使用最先进的计算机模型模拟和优化炼油反应和分离集成系统的教程，是流程模拟推广应用的一项重大进步。

本书的唯一优势是不局限于理论或案例研究和例题，还涵盖了实际问题：如何处理数据，如何根据已知数据构建正确模型以及如何根据装置数据校准模型，正如笔者所言，没有任何模型是完美的。本书还包含了最新的参考文献，石油炼制过程模拟领域仍在不断发展和进步。个人对这一发展做出贡献或探索新方向是非常有价值的，本书的最新版本对行业从业人员和学院派化学工程师也是非常有价值的，通过在炼油工艺模拟和优化暴露的问题，并帮助解决实际问题，可以将由专家使用的技术转化为炼厂工程师日常工作的工具。

Lawrence B. Evans

化学工程荣誉教授

麻省理工学院

艾斯本技术有限公司创始人

美国工程院院士

美国化学工程师学会前任主席

前言（Steven R. Cope）

中型炼油厂含有数百台机泵、换热器和容器，几十台加热炉、压缩机和高温/高压反应器，以及数千个控制回路和相关的先进控制技术。炼厂同样还具有几十种不同的原油和其它原料，可根据消费需求和全球市场经济情况选择不同的产品分布，实现效益最优化。除了原料和产品的日常决策外，每天还有数百个操作条件的决策，如操作温度、操作压力、装置进料量、催化剂添加量、蒸馏切割点、产品规格、库存等。

通过阅读本书，使用现代炼油目前采用的许多工具和技术，对炼厂过程模拟和优化做出了非常扎实的介绍。我相信，本书及相关例题将是任何在炼油行业的工程师不可多得的材料。

Steven R.Cope

炼油总监-北美地区

埃克森美孚炼油与供应公司

前言

石油炼制行业的第一个主要变化是原油价格下跌及其对石化行业的影响。笔者自1993年起担任“财富”杂志中2017年全球最大的两家石油公司（中国石化和中国石油）的顾问，并在全球石化行业积累了丰富的知识和经验。对于许多依赖老技术和劳动密集型的石油公司而言，从世界市场购买更便宜的原油比继续开采昂贵的原油和生产更有利。因此，许多石化企业面临巨大的压力，要通过上游石油开采和生产来减少亏损，并增加其在炼油和化工生产中的下游利润。因此，如我们的书中所述，集成工艺建模和石油炼制优化来提高利润率变得非常重要。

第三，自2012年以来，用于炼厂过程模拟和优化的先进软件工具的用户界面和模拟能力已经取得了许多重大进展。特别是，Aspen HYSYS Petroleum Refining已经包括了新版本原油管理工具Petroleum Assay Manager，它可以基于馏程划分虚拟组分，定量计算虚拟组分的物理性质，另外他为精馏塔和分馏塔的设计和校核（性能评估）增加了强大的新型精馏塔水力分析工具，为炼油反应过程提供了新的建模工具，如烷基化反应器模型，延迟焦化模型和异构化反应器模型。

具体修订包括以下内容：

1)     根据新的用户界面，替换了前六章中演示案例的截图和步骤，包括600余幅图片。

2)     每章中都包含了新的例题和应用案例研究，并通过步骤说明扩展了对实践例题的讨论。第1.7节、第1.8节、第2.4节、第2.10节、第2.12节~第2.15节、第4.13节和第6.12节都是最新内容。本文介绍了新版本Petroleum AssayManager及其对老版本Oil Manager的改进，精馏塔水力学分析等等，教会读者如何使用新的精馏塔水力学分析工具对现有精馏塔进行校核和改造。例题4.3是重要的案例，因为它是第一个详细的逐步演示如何建立FCC主分馏塔和气体分离装置的模拟模型。炼厂工程师可以应用相同的步骤对加氢裂化、延迟焦化等分馏系统建立模拟模型。

3)     新增第7章介绍了烷基化、延迟焦化和全炼厂模拟和利润率分析的模拟和优化。

4)     更新了参考文献部分，包括自2012年以来发布的新文献以及其他参考资料以供进一步阅读。

非常感谢为本书编写做出贡献的专家和企业。

感谢中国石油化工股份有限公司（SINOPEC）和台塑石化有限公司（FPCC）在2007年给予我们进入炼油过程建模领域的机会。

感谢麻省理工学院Lawrence B. Evans教授和埃克森美孚公司Steve Cope先生为本文撰写前言。

本文旨在指导高年级本科生、研究生和行业从业人员如何定量模拟炼厂关键反应和分馏过程。此外，本书还包含对研究人员和从业人员非常有用高级建模主题（如动力学网络校准）。通过本文内容介绍，读者可以（1）用商业软件确定建立反应和分馏模型所需的关键数据；（2）筛选炼厂提供的大量数据，并使用工厂数据校准初步模型；（3）扩展模型以包含关键分馏子模型；（4）为掌握和利用装置想象提供依据，并用来提高收率、数据一致性以及装置性能；（5）在基于线性规划（LP）的炼厂计划的整个炼厂环境中应用模型。

此外，我们还提供了重要的辅助材料（Wiley官方网站下载）。这些材料包括相关电子表格，指南和案例模拟文件，适用于本文中研讨会中开发的所有模型。

希望本书能让学术界和工业界从业者了解复杂炼油反应和分馏系统的模拟和优化，实现提高装置和全厂的产量、数据一致性、盈利能力和装置性能的目的。

软件选择和版权声明

Aspen HYSYS和Aspen HYSYS Petroleum Refining（版本8.8或新版本）可从AspenTechnology（http://www.aspentech.com/）申请授权。

Microsoft Excel和Visual Basic for Applications（VBA）是Microsoft Office（http://office.microsoft.com/zh-cn/default.aspx）的提供。

Aspen HYSYS®和Aspen HYSYS Petroleum Refining®可从Aspen Technology公司申请授权（http://www.aspentech.com/）。

Aspen HYSYS®和Aspen HYSYS Petroleum Refining®的相关截图经过艾斯本技术有限公司许可打印。AspenTech®，aspenONE®，Aspen HYSYS®，Aspen HYSYS Petroleum Refining®和Aspen LOGO是Aspen Technology，Inc.的商标保留所有权利。

---

[1] 现任中国石油石油化工研究院党委书记、院长

[2] 现任中国石油天然气集团公司科技管理部副总经理、全国石油天然气标准化技术委员会和石油工业标准化技术委员会秘书长

[3] 现任中国石油规划总院副院长

[4] 现任中国石油规划总院副院长

tdl522

第1章 油品物理性质和热力学性质的表征        1

1.1 原油评价        1

1.1.1 整体性质        3

1.1.2 馏分性质        5

1.1.3 蒸馏曲线的相互转化        6

1.2 基于馏程划分虚拟组分        7

1.3 例题1.1 – 蒸馏曲线转换        12

1.4 例题1.2 – 不完整蒸馏曲线外推        14

1.5 例题1.3 – 计算给定分析数据的MeABP        17

1.6 例题1.4 – 使用老版本Oil Manager表征油品        20

1.7 例题1.5 – 使用新版本Petroleum Assay Manager表征油品        27

1.8 例题1.6 – 从Oil Manager升级Petroleum Assay Manager及其功能对比        33

1.9 炼厂工艺模型的物性需求        35

1.10 物理性质        36

1.8.1 估算虚拟组分物性的“最低像素”        37

1.8.2 分子量        37

1.8.3 临界性质        39

1.8.4 液体密度        41

1.10.5 理想气体热容        43

1.10.6 其他物理性质        44

1.11 过程热力学        46

1.11.1 过程热力学        48

1.11.2 混合方程或活度系数法        49

1.11.3 状态方程法        51

1.12 炼油模型的其它物理性质        52

1.12.1 估算燃料性质的两种方法        53

1.12.2 闪点        53

1.12.3 凝固点        54

1.12.4 PNA组成        54

1.13 本章小结        56

术语        57

参考文献        61

tdl522

第2章 常压蒸馏        1
2.1 引言        1
2.2 本章内容        2
2.3 工艺概述        2
2.3.1 电脱盐        3
2.3.3 换热网络和热量回收        4
2.3.3 常压蒸馏        4
2.4 模型开发        6
2.4.1 MESH方程        7
2.4.2 全塔效率和Murphree板效率        7
2.4.3 处理板效率的合理建议        9
2.4.4 精馏收敛算法（Inside-Out）        11
2.5 进料表征        14
2.6 数据需求和有效性        15
2.7 常压蒸馏        18
2.8 Aspen HYSYS Petroleum Refining建模        19
2.8.1 输入原油数据        24
2.8.3 选择热力学方法        30
2.8.3 原油进料和预分馏        31
2.8.4 常压蒸馏塔–初始化        37
2.8.5 常压蒸馏塔–侧线汽提塔        44
2.8.6 常压蒸馏塔–中段循环        51
2.8.7 常压蒸馏塔–添加自定义性质        55
2.8.8 二次收敛        58
2.9 结果        58
2.10 工艺优化        62
2.10.1 提高馏分的5%点        62
2.10.2 改变馏分的收率        64
2.10.3 例题2.1–汽提蒸汽量和产品采出量对产品质量的影响        65
2.11 例题2.2–使用“反推合成法”重新建模        68
2.11.1 向Aspen HYSYS Oil Manager导入蒸馏数据        69
2.11.2 定义新的混合原油进料        70
2.11.3 基于Backblended Feed构建CDU模型        75
2.11.4 精馏塔收敛        76
2.11.5 结果比较        79
2.12 例题2.3–探讨新产品需求对产品分布变化的影响        81
2.12.1 调整蒸馏塔设计规定        81
2.12.2 调整LGO的采出量        82
2.13 例题2.4–工艺变量对产品质量的影响        87
2.14 例题2.5–Column Internal工具应用（精馏塔水力学分析）        89
2.15 例题2.6–Petroleum Distillation Column的应用        97
2.16 小结        104
术语        104
参考书目        105

tdl522

第3章 减压蒸馏        1
3.1 工艺概述        1
3.2 装置数据整定        2
3.2.1 数据需求        2
3.2.2 常压渣油的表示方法        4
3.2.3 气体的组成        7
3.3 模型搭建        8
3.3.1 装置数据和建模方法        9
3.3.2 例题3.1 – 建立VDU简捷模型        11
3.3.3 例题3.2 – 根据简捷模型构建严格模型        24
3.4 模型应用 – 减压深拔        33
3.5 例题3.3 – 减压深拔模拟        36
参考书目        40

tdl522

第4章 流化催化裂化装置（FCC）        1
4.1 引言        2
4.2 工艺简介        3
4.2.1 反再系统        3
4.2.2 分馏单元        4
4.3 化学工艺        6
4.4 文献综述        8
4.4.1 动力学模型        9
4.4.2 单元级模型        12
4.5 Aspen HYSYS Petroleum Refining FCC模型        16
4.5.1 滑动系数及平均空隙率        18
4.5.2 21-集总动力学模型        19
4.5.3 催化剂失活        22
4.6 Aspen HYSYS Petroleum Refining FCC模型校正        22
4.7 分馏单元        24
4.8 映射进料信息为动力学集总        27
4.8.1 拟合蒸馏曲线        27
4.8.2 推测分子组成        29
4.8.3 动力学集总转化为分馏集总        33
4.9 整体建模策略        34
4.10 结果        37
4.11 应用        44
4.11.1 提高汽油收率        45
4.11.2 提高装置处理量        47
4.11.3 汽油的硫含量        48
4.12 炼厂生产计划        50
4.13 例题4.1 – Aspen HYSYS Petroleum RefiningFCC建模指南        56
4.13.1 引言        56
4.13.2 工艺简述        56
4.13.3 工艺数据        58
4.13.4 Aspen HYSYS及其初始组分和热力学设置        61
4.13.5 例题4.1 – FCC基础模型        64
4.13.6 FCC进料配置        69
4.13.7 FCC催化剂配置        74
4.13.8 FCC操作变量配置        79
4.13.9 初始模型求解        83
4.13.10 查看模拟结果        85
4.14 例题4.2 – 校正FCC基础模型        90
4.15 例题4.3 – 建立主分馏塔及气体分馏系统        99
4.15.1 主分馏塔T201_MainFractionator        100
4.15.2 塔顶富气压缩系统、主汽提塔T302_Stripper、脱丁烷塔或汽油稳定塔T304_Stabilizer        111
4.15.3 主吸收塔T301_Absorber、再吸收塔T303_ReAbsorber        118
4.16 例题4.4 – 使用工况研究量化FCC关键操作变量的影响        122
4.17 例题4.5 – 为基于线性规划技术（LP）的生产计划生成DELTA-BASE向量        130
4.18 小结        136
术语        137
参考书目        141

tdl522

第5章 连续催化重整工艺（CCR）        1
5.1 引言        2
5.2 工艺概述        2
5.3 化学工艺        8
5.4 文献综述        10
5.4.1 动力学模型和网络        11
5.4.2 单元模型        14
5.5 Aspen HYSYS Petroleum Refining Catalytic Reformer模型        17
5.6 热力学性质        20
5.7 分馏单元        20
5.8 原料表征        22
5.9 模型实施        25
5.9.1 数据一致性        26
5.9.2 原料表征        27
5.9.3 校准        27
5.10 总体建模策略        31
5.11 结果        33
5.12 应用        38
5.12.1 反应温度对收率的影响        39
5.12.2 进料量对收率的影响        41
5.12.3收率的综合影响        42
5.12.4 原料质量对收率的影响        43
5.12.5 化工原料生产        44
5.12.6 能耗和工艺性能        46
5.13 炼厂生产计划        47
5.14 例题5.1 - Aspen HYSYS Petroleum Refining CCR装置建模指南        52
5.14.1 引言        52
5.14.2 工艺概述和相关数据        52
5.14.3 Aspen HYSYS和初始组分以及热力学设置        54
5.14.4 基本反应器配置        56
5.14.5 输入原料和工艺变量        61
5.14.6 求解器参数和运行初始模型        67
5.14.7 查看模型结果        69
5.14.8 用分子组成信息更新结果        72
5.15 例题5.2-模型校准        75
5.16 例题5.3 - 建立下游分馏系统        88
5.17 例题5.4- 调整RON和产品分布的案例研究        97
5.18 本章小结        102
术语        103
参考书目        105

tdl522

第六章 加氢裂化        1
6.1 引言        2
6.2 Aspen HYSYS Petroleum Refining HCR模型        1
6.3 工艺简介        6
6.3.1 中压加氢裂化工艺（MP HCR）        6
6.3.2 高压加氢裂化工艺（HP HCR）        6
6.4 模型开发        7
6.4.1 HCR工艺模型的开发思路        7
6.4.2 数据采集        8
6.4.3 质量平衡        13
6.4.4 反应器模型开发        14
6.4.5 反应器流出物和分馏塔模型的开发        6
6.4.6 产品性质关联式        13
6.5 MP HCR模拟结果        14
6.5.1 反应器和循环氢系统的性能        14
6.5.2 分馏塔性能        15
6.5.3 产品收率        16
6.5.4 液体产品的蒸馏曲线        18
6.5.5 产品性质        20
6.6 HP HCR工艺模拟结果        21
6.6.1 反应器和循环氢系统的性能        21
6.6.2 分馏塔性能        23
6.6.3 产品收率        24
6.6.4 LPG组成和液体产品的蒸馏曲线        25
6.6.5 产品性质        27
6.7 模型应用        29
6.7.1 氢油比vs产品分布、催化剂剩余寿命和氢耗        29
6.7.2 WART vs 进料量 vs 产品分布        31
6.8 模型应用- Delta-Base        32
6.9 例题6.1 – 建立HCR工艺的初步反应器模型        35
6.10 例题6.2 – 使用工厂数据校准反应器初步模型        47
6.11 例题6.3 - 工况研究        65
6.12 例题6.4 – 分馏单元        74
6.13 本章小结        83
术语        84
参考书目        87

tdl522

第7章 烷基化、延迟焦化和全炼厂模拟        3
7.1 烷基化        3
7.1.1 工艺简介        3
7.1.2 进料组分和烷基反应动力学        4
7.1.3 例题7.1 – HF烷基化工艺模拟        6
7.2 延迟焦化        15
7.2.1 工艺简介        15
7.2.2 原料表征、集总动力学和生焦反应动力学        16
7.2.3 例题7.2 – 延迟焦化工艺的模拟和标定        19
7.2.4 例题7.3 – 通过Petroleum Shift Reactor简化延迟焦化模型以及在生产计划中的应用        34
7.3 全炼厂模拟        41
7.3.1 全炼厂模型：工艺模型与生产计划的结合点        41
7.3.2 全炼厂模型案例        42
7.3.3 全炼厂模型的开发工具        44
7.3.4 过程工程和生产计划的全炼厂模型的开发与应用        44
7.4 本章小结        45
参考文献        46

myemailaspen84

{:1106_362:}{:1106_362:}
這一定要買的!!!

古道路风

真正讲炼油反应动力学的第一本书。里面有常减压、催化、重整、加氢裂化、延迟焦化、减粘裂化。

Horse

古道路风 发表于 2018-8-29 12:07
真正讲炼油反应动力学的第一本书。里面有常减压、催化、重整、加氢裂化、延迟焦化、减粘裂化。

有你们三位大牛出马，绝对是值得推荐的一本书

baoziof286

马后炮很给力

saintcaptain

英文版哪里可以看到呢？

Horse

saintcaptain 发表于 2018-8-29 13:39
英文版哪里可以看到呢？

版权问题，我们没法提供英文版本呢，可以百度下看看！

sdjxzhaoxiang

楼主分享好书

pl283600780

一定要买的，不行可以预售出版呗{:1106_362:}

汉唐后巷

大概什么时候能打印出版呢？

saudi、典

支持，什么时候开始预订啊

Horse

saudi、典 发表于 2018-8-29 15:31
支持，什么时候开始预订啊

争取年前可以出版

wu_pb

预定一本，一定拜读！

lvgl.cn

谢谢分享

xsahh

{:1106_362:}

曾经的你98

哇，大神！！一定拜读

bzjiayuan

马后炮牛{:1106_362:}

tdl522

{:1106_362:}

wmqhxp696969

谢谢分享