基于分子矩阵的炼油过程的全厂模拟

针对复杂的炼油生产过程及其物流成分,采用分子矩阵表征相关的物流分子组成,对催化重整、加氢脱硫、汽油稳定塔和油品调和四个过程建立了基于分子矩阵的过程模型. 通过物性-分子矩阵转换关系可以方便地从已知物流物性计算分子矩阵以及由分子矩阵得到物流物性. 基于分子矩阵的模型计算不仅可以提供比传统虚拟组分模型更为详尽的分子信息,而且可以统一传统建模中不同过程虚拟组分和集总参数之间的差异,将多个过程模型集成实现全厂的模拟.

基于分子矩阵的炼油过程全厂模拟与优化

利用物流分子矩阵对多个生产单元过程进行建模,将单元过程的分子矩阵模型和全厂模拟优化相结合,采用分解优化策略对原料、产品和操作参数等进行优化.分子矩阵为模拟优化提供了更详尽的信息,尤其加强了对环境影响和产品质量的考虑.结果表明分子信息有助于掌握物质在炼油过程中的变化情况,基于分子矩阵模型的优化可以在满足产品质量和环境要求的条件下最大程度地提高企业的效益.

我国煤炭资源产业循环经济发展策略研究

在系统分析的基础上提出煤炭资源产业循环经济发展策略:研发、推广环境友好技术和先进技术包括清洁开采技术、推广和利用水煤浆、先进火力发电技术等进行生产;改变狭义的资源观,用好“废物”资源,如矿井水、煤层气、粉煤灰等;发展煤炭资源深加工,提高产品附加值;行业耦合发展,如煤电联营,提高资源利用效率;大力发展节能技术,减少煤炭资源消耗。并为我国煤炭资源产业发展循环经济的产业政策提出了几点建议。

基于合成气的联供联产系统的3E分析

在Aspen Plus建模的基础上,计算了二甲醚单产系统、二甲醚与电力的联产系统、煤与天然气联供的二甲醚电力联产系统各自的热效率和(火用)变化情况,通过分析比较,二甲醚联产系统的热效率要比单产、单产系统的组合更好;(火用)用分析表明系统中化学朋转换为物理(火用)的过程是造成系统热效率差异的最重要因素。通过经济和环境的评价分析,指出投资和原料的价格是决定联供联产系统可行性的关键。在以泸州为背景的分析中,二甲醚与电力联产是符合当地实际情况的优选实施方案的结论。通过环境分析,证明了由于联产系统、联供联产系统内部的耦合作用,使得温室气体减排效果有显著提高。

催化重整过程的分子模拟与优化

采用分子模拟方法对石脑油催化重整过程进行研究。原料是常压精馏后的产物,主要是C_5到C_(10)的烷烃、异构烷烃、环烷烃和芳烃,在3个连续固定床反应器中进行烷烃裂解、环烷烃及芳烃侧链裂解、加氢和脱氢等过程,得到高辛烷值的汽油产品。建立催化重整过程的分子模型,在满足产品中苯、芳烃含量限制和辛烷值(RON)指标的条件下,优化操作温度和压力,实现经济效益最大化。优化结果表明,通过对催化重整过程分子模型的优化可以显著提高效益,同时汽油调和还与其他操作过程如催化裂化(FCC)、异构化、烷烃化等有关,因此通过分子模拟对全厂操作进行优化将会获得更大的利益。

基于合成气的联供联产系统仿真

在分析构成联供联产系统中关键技术的基础上,利用Aspen Plus软件对系统的单元操作过程进行了建模仿真工作。通过不同技术的组合,得到了二甲醚单产系统、二甲醚与电力的联产系统、煤与天然气联供的二甲醚电力联产系统,并通过模型的仿真计算,计算出各自系统中关键节点的物流和能流数据,为后续的3E研究提供了可靠的数据。

基于主体(agent)的工业园区用水系统仿真与分析

以工业园区企业用水情况为背景,借助美国Santa Fe Institute 开发的复杂性仿真工具SWARM 软件来研究在不同用水政策下,企业用水行为变化对整个园区系统用水状况的影响,通过比较三种不同的水价标准,直观清晰地反映出各自的效用。研究中所采用的基于主体的系统仿真方法为工业园区的制度规划提供了一种相对新颖的观察视角。

基于分子矩阵的炼油过程物流组成表达及转换

分子模拟用于炼油生产的建模和优化能比传统集总方法提供更多分子信息。用以烃类同系物为基础的分子矩阵描述炼油过程中的各种物流,提出一种用于物流物性和分子组成的转换方法,据此可对炼油过程建立分子模型,并将过程分子模型与全厂优化相结合。每个过程的建模都要用到相关物流的分子矩阵,分子矩阵可由物流的物性关联得到,本文将阐述如何实现物流的分子矩阵和物性之间的转化。