摘 要

本文借助功能强大的化工设计过程模拟软件Aspen plus来对柴油进行窄组分分割，每一窄组分看做纯组分作为后续流程的进料，参考设计出柴油加氢分馏部分模拟流程图，对各个设备的操作参数进行分析调试，得到相应的模拟结果，并在此基础上进行讨论，分析各操作条件对各个参数和结果的影响。

研究目的是为了降低柴油组分的硫含量，氮含量以及十六烷值，并提高精制柴油的产量，方法是通过aspen plus本身的灵敏度分析，通过灵敏度分析所得的数据与图表走向，力求实现柴油精制效率的最大化，实现柴油产量的最大化，对实际柴油加氢精制过程起到借鉴作用。

结果表明，通过对进料温度的改进以及对脱硫化氢汽提塔操作参数的改进，硫含量下降至1/1×10¹³，氮含量下降至1/1×10¹³，十六烷值下降至1/1×10⁶。

关键词：aspen plus；柴油加氢；脱硫；脱氮；十六烷值

Abstract

In this paper, Aspen, a powerful chemical design process simulation software, is used Plus is used to separate the narrow components of diesel oil. Each narrow component is regarded as the pure component as the feed of the subsequent process. With reference to the design of the simulation flow chart of the diesel hydrogenation and fractionation part, the operation parameters of each equipment are analyzed and debugged, and the corresponding simulation results are obtained. On this basis, the impact of each operation condition on each parameter and result is analyzed.

The purpose of the study is to reduce the sulfur content, nitrogen content and cetane number of diesel components and increase the output of refined diesel oil through Aspen The sensitivity analysis of plus itself, through the data and charts obtained from sensitivity analysis, strives to maximize the efficiency of diesel refining and maximize the diesel production, thus playing a reference role in the actual process of diesel hydrofining.

The results show that the sulfur content is reduced to 1/1 × 1013, the nitrogen content is reduced to 1/1 × 1013, and the sixteen alkane number is reduced to 1/1 × 106 by improving the feed temperature and operating parameters of the stripper .

Key Words：aspen plus; diesel hydrogenation; desulfurization; denitrogenation ; cetane number；

目 录

第1章 绪论 1

1.1 柴油简介 1

1.2 柴油性能的影响 1

1.2.1 硫含量对柴油性质的影响 1

1.2.2 十六烷值对柴油性质的影响 2

1.2.3 氮含量对柴油性质的影响 2

1.3 选题目的 3

第2章 柴油加氢分馏部分模拟与设计 4

2.1 进料组分柴油的模拟 4

2.2 物性方法的选择 5

2.3 柴油分馏部分设计 6

2.3.1 脱硫化氢汽提塔的设计 6

2.3.2 减压蒸馏塔的设计 7

2.4 柴油分馏部分模拟 7

2.4.1 脱硫化氢汽提塔（T2101）的模拟 7

2.4.2 减压蒸馏塔（T2102）的模拟 9

第3章 柴油加氢分馏部分优化 11

3.1 灵敏度分析 11

3.2 进料油的优化 11

3.3 脱硫化氢汽提塔的优化 12

3.3.1 回流比的优化 12

3.3.2 进料位置的优化 13

3.3.3 回流位置的优化 14

第4章 结论 17

参考文献 18

致谢 19

第1章 绪论

随着我国经济水平的不断发展，环境污染问题也变得迫在眉睫，发达地区的雾霾现象十分严重，给人民带来极大的困扰。对于雾霾问题形成原因，专家分析其中不仅仅包括气象的影响，人们大量排放污染物占很大一部分原因。近年来城市居民机动车拥有率大幅度增加，柴油燃烧造成的尾气排放大幅度增加，其对雾霾的影响也与日俱增。专家指出，尾气对大气的污染物主要是含硫化合物。因此，如何生产低硫，低氮，高辛烷值柴油成为目前柴油生产的主要任务。

1.1 柴油简介

在石油炼制工业中，因为柴油的沸点比其他石油组分的沸点要小，所以人们都认为它属于比较轻的一类组分。柴油是混合物，包含的烃类多种多样，由于组成多样，所以它的沸点分布也极为广泛，沸点范围在100℃以上300℃以下的叫做轻质柴油，沸点范围在350℃以上450℃以下的叫做重质柴油。本文通过沸点范围来判断精制的油料是否符合柴油的标准。

柴油的来源很少直接来自大自然，大部分取自石油加工过程的馏分混合，也可以通过煤直接转化而得，所以所含的其中除了加氢裂化不含污染元素，其它柴油馏分或多或少含有硫元素，氮元素以及芳烃。

1.2 柴油性能的影响

对于杂质对柴油性能的影响，本文从以下三个方面考虑，分别是硫含量对柴油性质的影响，氮含量对柴油性质的影响以及十六烷值对柴油性质的影响。

1.2.1 硫含量对柴油性质的影响

柴油中的硫化合物按照活性的不同可以分为两类，一类是以硫醇为代表的活性硫化物，一类是以噻吩为代表的非活性硫化物。加氢反应按馏程的不同可分为三类，在小于300℃的低沸点馏分中，硫醇等低级硫化物含量十分多，和氢气很快的发生反应。

硫醇加氢反应方程式为^【1】：