近年来，世界石油储量、产量及消费量不断增加，截止2002年底，世界石油剩余探明可采储量为1661亿吨，全球石油消费量35亿吨，在世界能源消费结构中占40%的份额。年消费量到2020年将增至58亿吨，在能源消费结构中仍将保持40%的份额，因此石油至二十一世纪中叶将继续保持其世界第一能源的统治地位。未来轻质燃料需求将增多，汽煤柴仍将是主要的运输燃料，运输燃料占石油市场的比例将从1973年的37%、1990年的46%、2000年的50%上升到2020年的56%。21世纪中间馏分油在炼制产品需求中将占更大比例。

在现代炼油工业中，由于原油品种的深度挖掘与多样化，使得当前石油石化企业原油加工品种日趋多样化、劣质化和重质化。但随着环境问题的不断恶化，环保越来越成为人们关注的社会问题，人们对环境的要求不断提高，尤其对石油类产品的绿色性能提出越来越高的要求。加氢裂化技术因综合了油品轻质化裂化过程与清洁化加氢过程于一体，加之高效灵活的生产操作特点，成为炼油和石化行业满足新产品法规的重要手段之一。

加氢裂化是原料油在高温高压临氢及催化剂存在下进行加氢、脱硫、脱氮、分子骨架结构重排和裂解等反应的一种催化转化过程，是重油深度加工的主要工艺手段之一。它可以加工的原料范围宽，包括直馏汽油、柴油、减压蜡油、常压渣油、减压渣油以及其它二次加工得到的原料如催化柴油、催化澄清油、焦化柴油、焦化蜡油和脱沥青油等，可以生产的产品品种多且质量好，通常可以直接生产优质液化气、汽油、煤油、喷气燃料、柴油等清洁燃料和轻石脑油、重石脑油、尾油等优质石油化工原料。轻石脑油既可直接用于调合生产高辛烷值汽油，也可用于生产化工溶剂油，并可用作制氢和生产乙烯原料。重石脑油芳烃潜含量高，硫氮含量低，是催化重整生产高辛烷值汽油或轻芳烃的优质进料。尾油BMCI值低，是生产乙烯或高粘度指数润滑油的优质进料。除此之外，加氢裂化还具有生产灵活性大和液体产品收率高等特点。特别是从含硫原油的减压瓦斯油、催化循环油和焦化瓦斯油生产最大量喷气燃料和低凝点柴油，这种优势是其它任何炼油技术都不具备也是不可替代的。加氢裂化技术将成为21世纪炼油生产结构调整和产品升级换代、加工高硫高金属原油、生产超清洁燃料的核心技术。虽然加氢裂化有许多优点，但由于它是在高压下操作，条件较苛刻，需较多的合金钢材，耗氢较多，投资较高，故没有像催化裂化那样普遍应用。

Aspen Plus化工过程模拟软件在近几年开始飞速发展，目前已经运用在低压内循环空分工艺的分析，模拟甲烷、二氧化碳制合成气反应，模拟热钾碱脱碳过程，Texaco气化炉的性能，固定床高温煤气化进行了模拟等各个领域的模研究工作中。本文将介绍运用ASPEN PLUS流程模拟软件搭建了加氢裂化分馏塔的模型，根据装置的运行情况和市场石油产品的需求方向，结合模型优化分析的结果，确定优化方案，达到指导生产效益最大化的目的。

Aspen Plus是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。Aspen Plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了AspenTech公司，并称之为Aspen Plus。

最近几年，应用流程模拟器对加氢裂化分馏装置进行模拟优化有不少报道。刘光辉等应用流程模拟软件Uni Sim Design 模拟了某石化加氢裂化减压分馏过程，通过调优柴油抽出量和尾油抽出量以提高航煤的产量。李宗雯等应用 Aspen Plus模拟软件建立了某石化企业100万吨/年中压加氢裂化装置的分馏塔稳态模型，通过Aspen Plus的灵敏度分析，对柴油重石脑油产量和主分馏塔进料温度 2 个目标分别进行了优化。姚春峰以金陵石化 II 套 150 万吨/年加氢裂化装置为对象，应用 Aspen Plus 软件对分馏系统进行模拟，通过操作参数优化以降低分馏塔重沸炉负荷和汽提蒸汽量，以及增加航煤收率，并为换热流程节能改造提供依据。

2. 研究的基本内容与方案

(1)基本内容

加氢裂化分离部分通过主分馏塔对反应产物进行精制，将反应产物分割成经济价值不同产品，并且产品分割不清晰会导致产量的减少，因此分离部分的操作优化与否影响了最终的产品的产量，关系着石油炼厂的经济效益。加氢裂化分离部分设备虽然不多，但影响分离部分的操作的变量确也不少。采用Aspen plus流程模拟软件对加氢裂化主分馏塔进行全流程模拟。通过进行灵敏度分析找出影响航煤干点和柴油初馏点的关键可操作变量进行模拟优化，使得主分馏塔产生较好的经济效益。

(2)研究目标

①学习Aspen Plus流程模拟软件；