田 峻

（中国石化 北京化工研究院，北京 100013）

动态模拟可方便地用于工程设计与生产操作全过程分析，模拟实际装置运行的动态特性，从而提高装置的操作弹性、安全性，已成为提高工艺设计水平及提升装置安全运行的一项重要技术手段［1］。异常工况分析是验证装置安全性的重要手段，是检验和提升装置工艺设计水平及稳定操作运行的重要方法［2］，将动态模拟技术应用于异常工况分析，可对异常工况发生的全过程进行模拟跟踪分析，预判可能产生的风险和事故，验证装置控制及联锁策略以及事故应急处理流程，从而减少或避免事故的发生，保证装置平稳运行［3-6］。

本工作针对丁二烯尾气选择加氢装置建立了动态模型，对丁二烯尾气选择加氢装置典型的异常工况进行了模拟，取得了异常工况全过程参数随时间变化的动态响应，分析了异常工况中系统状态变量随时间的变化趋势、原因及可能导致的后果，并针对异常工况提出了改进和预防措施，以降低装置运行风险。

1 动态模型的建立

以某石化企业20 kt/a 丁二烯尾气选择加氢装置为研究对象，该装置以丁二烯液化尾气为原料，在装有催化剂的固定床反应器中将原料中炔烃与二烯烃选择性加氢生成单烯烃，产品中炔烃及二烯烃含量小于30×10-6（w），单烯烃收率大于96%。

本工作首先建立了稳态模型，物性方法采用PENG-ROB 状态方程，反应器模型采用平推流模型，通过采集实际运行装置原料及产品大量的分析数据和反应系统相关操作参数进行回归确定了碳四炔烃、二烯烃及单烯烃与氢气反应的动力学参数，建立了碳四不饱和烃加氢反应模型，反应器稳态模拟结果与装置实际运行结果一致性较好。……