石油工业是我国的支柱产业之一,准确可靠的模拟复杂炼油塔对优化炼油工艺,提升企业安全环保水平具有重要意义。典型的复杂炼油塔如常压塔、催化裂化、延迟焦化主分馏塔等,需要处理的组分复杂,并且常常带有多个侧线采出、中段回流及侧线汽提塔。传统的算法在处理此类问题时,往往将主塔与侧线汽提塔视为多个塔的组合,需要求解多个撕裂流股,存在迭代次数过多,占用计算机内存较大等问题。因此,一些学者采用联立方程的方式对复杂炼油塔进行模拟,并提出了相应的算法如泡点法-流量加和法(BP-SR)、内外层法等。尽管这些算法一定程度上解决了以上问题,但是目前仍存在计算模型复杂,不能保证稳定收敛的缺点。基于这一现状,本课题在广泛研究复杂炼油塔相关文献和商业化流程模拟软件中原油蒸馏模块功能的基础上,对其求解算法进行了改进,并遵循CAPE-OPEN标准开发出了通用的模拟程序:首先,基于联立方程思想,将加热炉、侧线汽提塔与主塔作为一个整体建立了数学模型,并考虑了不同进料方式、塔板效率的影响;其次,针对传统内外层法对规定侧线汽提塔产品流量时无法直接求解的缺点,借鉴流量加和法更新流量的方式进行了改进,使其可以稳定收敛;最后,利用常减压和催化裂化分馏装置进行验证,以所开发模型算法的计算结果与生产数据和Aspen模拟结果进行了对比,结果表明:各塔设备关键参数与实际生产数据基本吻合,最大误差4.42%;各塔板温度、汽液相负荷变化趋势和产品ASTM D86蒸馏数据的与Aspen建模结果一致,相对误差在5%以内。从而证明了本文开发模型和算法的可靠性。复杂炼油塔通用单元模块的开发不仅为精馏塔稳态算法的进一步完善打下了坚实的基础,也促进了流程模拟技术的深入研究和推广。