丁二烯萃取精馏模拟流程的开发

叙述了ＷＬＳＯＮ方程及ＮＲＴＬ方程的特点，并从实验方法和功能团计算方法获得此二方程的二元相互作用系数，再对丁二烯取精馏过程进行模拟，模拟计算结果证明，这项工作是可行的，为设计和生产提供了有力的工具。

双气头多联产系统的Aspen Plus实现及工艺过程优化(Ⅰ) 模拟流程的建立及验证

通过流程模拟对煤基多联产系统进行过程优化是一种低成本、高效率的研究方法。通过稳态流程模拟软件Aspen Plus建立了二甲醚和电力为主要目标产品并副产甲醇的煤基多联产系统流程。采用气化煤气与焦炉煤气混合气作为气头,以达到利用焦炉煤气中高浓度甲烷、下一步工艺调整氢碳比并实现温室气体减排的目的。模拟流程中包括了空分、煤气化及净化、CH4/CO2重整、产品合成、燃气轮机联合循环发电等多联产系统中的5个主要工艺单元,涉及化学反应的CH4/CO2重整单元和二甲醚合成单元通过嵌入包含特定反应动力学参数的动力学子程序进行模拟。多联产系统综合考虑了化学反应的动力学和热力学,系统总体及各工艺单元物料、能量衡算一致,各个单元模拟数据与文献实验数据吻合。在建立流程的基础上,计算比较了热值加和效率与当量发电效率,发现考虑能量品质的当量发电效率更适合联产液体燃料和电能的多联产系统的评价。

模拟流程图组态软件动态部件显示开发

模拟流程图功能是核电DCS控制系统的重要组成部分,而流程图的组态则是该功能实现的基础。模拟流程图组态由静态元素和动态元素图元组成,针对模拟流程图中动态元素的实现进行分析讨论,设计模板实现动态元素图元的动态显示,并采用C语言脚本设计实现动态元素图元的显示更新和事件操作响应。最后验证模拟流程图组态软件完成的流程图在核电DCS系统二层人机显示软件运行稳定。

应用HYSIM软件建立常减压蒸馏装置模拟流程

针对常减压蒸馏装置的特点,介绍了运用HYSIM软件进行全流程模拟计算的处理方法,并与我厂常减压蒸馏装置相应的操作数据作了对比。

基于Aspen HYSYS的LNG接收站全流程模拟

以某LNG接收站为仿真对象,使用Aspen HYSYS流程模拟软件,选取PRSV方程作为物性计算方程,建立了接收站稳态模型。根据各个设备的运行参数,对接收站进行全流程模拟,得到了各物流、设备能耗等详细参数,并利用此模型分析了外输流量、温度和压力变化时对接收站各流程性能参数的影响。实验结果表明:该流程模拟可以完全满足各种复杂工况变化与调整的模拟仿真需求。

芳烃联产装置生产对二甲苯工艺的全流程模拟优化

[目的]为了整体把握对二甲苯(PX)全流程生产工艺状况并实现优化,利用Aspen Plus流程模拟软件建立了芳烃联产装置生产PX工艺全流程的稳态模型.[方法]以C8的富集和分离功能进行分区以简化建模过程,并以产品质量和能耗为目标对重要操作参数进行优化,然后利用Aspen Energy Analyzer对该工艺进行能量衡算和燃料气排放计算.[结果]所建模型的模拟结果与原工艺流程高度吻合,可对工艺流程进行操作优化;优化后重整稳定塔的塔顶压力为1.7 MPa,抽提蒸馏塔进料溶剂比为2.8,苯塔、甲苯塔、抽余液塔和成品塔的回流比分别为2.0,2.9,1.0和1.1;通过能量衡算计算出优化调整后的节能潜力达10.33%,预计节省能耗费用可达3 950万元/年;计算出全流程生产燃料气118万吨/年,若将其作为生产化工产品的原料而非燃料,即可减少572万吨/年的CO_(2)排放量.[结论]应用Aspen Plus流程模拟软件实现芳烃联产装置生产PX全流程的模拟和操作参数的优化,从全局能量优化和CO_(2)排放角度提出改进方案,可达到节能降耗的目标.

基于Aspen Plus的MSW气化熔融工艺全流程模拟研究

城市固体废物(MSW)气化熔融工艺能够减少二噁英的生成和熔融固化重金属,是一种清洁高效的固体废物处理方式。已有研究多针对MSW的热解特性以及污染物的生成与排放,而对气化熔融工艺系统模块之间的影响和各反应器间物质流、能量流的联动变化过程研究不足。利用Aspen Plus模拟平台,基于吉布斯自由能最小化原理,对MSW气化熔融工艺进行了全流程模拟研究,分析了垃圾干燥温度、垃圾含水率、气化温度、气化介质以及灰熔点对工艺流程节点参数、物质流和能量流的影响,并提出了优化的工艺流程和运行参数。结果表明:在垃圾热解模拟时,垃圾含水率为9%,通过烟气循环能达到能量自给;在相同条件下,以水蒸气作为气化介质的气化效率最高,且在气化温度为850℃,水蒸气当量比为50%时,达到最佳工艺效果;当气化后产生的焦炭在熔融炉内燃烧刚满足灰熔点温度时,灰熔点的升高使气化剂比例、气化气有效气体摩尔流量和碳转化率不断降低。不同工况下的物质流、能量流的变化对实际工程具有指导意义。

基于CAPE-OPEN标准的乙苯脱氢反应器模块开发与全流程模拟

基于某乙苯负压绝热脱氢制苯乙烯装置转化率低于设计值的现状,建立了包括小分子水蒸气转化反应在内的乙苯绝热脱氢制苯乙烯反应动力学模型和反应器模型,基于工业数据,估计了模型动力学参数,模型具有较高的精度;采用C++语言和COM技术开发了符合CAPE-OPEN标准的乙苯脱氢制苯乙烯反应器单元模块;在Aspen Plus平台构建了内嵌反应器模块的乙苯脱氢制苯乙烯全流程模型,反应器与精馏塔的模拟结果与实际相吻合;进一步考察了工艺参数对装置运行中期反应的影响,提出了适宜的工艺参数,为乙苯脱氢制苯乙烯的工艺设计、生产优化提供有益的支持。

基于程序驱动的常减压蒸馏-加氢裂化全流程模拟与分析

目的石油作为传统的化石能源,其组成较为复杂,导致很难对炼油过程进行精确控制。在智能制造的要求下,建立合理可靠的炼油过程模型,并对炼油过程中来自上下游的影响进行准确的预测,有助于实现炼油过程的智能调控及优化。方法基于Aspen HYSYS软件,依托集成了集总动力学模型的反应器模块,建立从原油到产品的常减压蒸馏-加氢裂化严格模拟流程,并在模拟的基础上探究含氢气体与油品的体积比对反应产物的流量及氢气用量的影响。在此基础上,利用Matlab驱动流程模拟的方式,在上游原油配比波动的情况下,获得下游加氢裂化装置产品产量的变化情况。结果模拟结果准确度很高,平均相对误差为0.41%。当国内原油占比从20%提升至50%时,柴油产品产量降低了13.9%,石脑油产品产量提升了6.1%,总产量降低了8.7%。结论基于程序驱动Aspen HYSYS软件建立的常减压-加氢裂化模型包括了从炼厂原油到产品的完整流程,并能对炼油过程进行分析与调优。该模型有助于智能炼化的实现及传统炼化企业向智能化、数字化方向转型。

新工科背景下化工流程模拟课程建设及其在化工原理实验中的应用

化工流程模拟课程建设过程中始终以构筑“知”“实”联动、践行赛教融合、融入课程思政为目标,使课程的开设能够与其他专业课程之间形成联动,巩固学生所学化工专业知识、提升解决实际工程问题的能力和提高学生的就业竞争力。通过化工原理实验中“精馏塔全塔效率测定”实验为例,介绍化工流程模拟课程与化工原理实验课程教学实施过程的联动。

基于严格机理的催化裂化装置在线流程模拟与运行优化分析平台

创新性提出了基于严格机理的催化裂化装置在线流程模拟与运行优化分析平台,平台以底层催化裂化装置流程模拟模型(含烟气余热回收)、除氧器性能分析模型、减温减压器性能分析模型为核心,结合现场MES、LIMS数据,通过自主开发的接口将实时数据传入模型,进行数据在线校正后实现催化裂化装置关键参数工艺数字孪生、在线操作优化及设备性能分析。本文从功能设计、关键技术及应用效果对平台进行了具体介绍,该平台已在中国石油某炼化企业重油催化裂化装置完成上线试运行,在当前数字化转型大背景下,该平台的成功开发对于后续其他炼化企业的推广具有重要意义。

炼油行业流程模拟与优化技术浅析

本文浅析了炼油行业流程模拟与优化技术的发展与应用,介绍主流的流程模拟软件,并对基于机理模型和人工智能模型的模拟和优化技术展开了讨论。阐述人工智能模型相比传统机理模型具有的诸多优点,人工智能模型是未来很有潜力的发展新方向,并且目前已经在炼厂的常减压装置中得到了初步落地应用。

离子液体脱除低浓度氯乙烯的实验与流程模拟

为探究离子液体深度脱除尾气中氯乙烯的可行性,提出了离子液体高效吸收氯乙烯的技术.通过等体积饱和法测定了3种离子液体([BMPYR][Tf_(2)N],[BMIM][Tf_(2)N]和[EMIM][Tf_(2)N])对低浓度氯乙烯模拟气(5%)的饱和吸收量,并在填料塔中进行了超低浓度氯乙烯模拟气(0.01%)吸收实验,随后采用Aspen Plus流程模拟软件对离子液体吸收氯乙烯的工艺进行了概念设计和流程优化.结果表明,氯乙烯的亨利常数远低于氮气,且温度的影响较小.吸收塔的实验结果表明在25℃、常压、进气流速100mL/min的条件下,3种离子液体均可实现对超低浓度氯乙烯模拟气(0.01%)的高效捕集(吸收率>94%),其中[BMPYR][Tf_(2)N]表现出最大的吸收率97%.对[BMPYR][Tf_(2)N]吸收氯乙烯尾气(1%,进气流量100kg/h)的流程优化结果表明,在给定的最佳操作条件,即吸收塔板数为6,吸收塔相对压力为0.25MPa、吸收质流量2600kg/h、二级闪蒸罐温度为160℃、压力为0.001bar时,出口排放氯乙烯浓度能达到设定标准(0.0015%).研究表明离子液体可用于尾气中氯乙烯深度脱除,推广应用可降低尾气中有毒有害组分的污染.

轻汽油醚化装置工艺流程模拟

利用稳态流程模拟软件PRO/Ⅱ,对0.4 Mt/a轻汽油醚化装置主要工艺流程进行了系统的模拟计算,介绍了软件建模的热力学方法选择、重要设备的模块选择、工艺建模过程及其主要设置。模型验证结果表明,所建模型具有较高的准确性和适用性。为实现活性烯烃最大转化率,保证碳五组分质量,利用所建模型对醚化分馏塔甲醇加注量和回流比,甲醇回收单元萃取水量、循环甲醇中水含量及萃取水中甲醇含量等参数进行了优化。结果表明,醚化分馏塔甲醇加注量控制在进料甲醇量的8.8%,醚化分馏塔回流比控制在2.0,萃取水量控制在10~11t/h,萃取水中甲醇质量分数控制在0.04%,循环甲醇中水质量分数控制在0.016%为宜。

绿氢-绿氨工艺流程的多稳态模拟和动态响应

绿氢-绿氨工艺是指利用可再生能源发电、电解水制氢得到的氢气为原料合成氨的工艺流程,其具有受天气条件影响、负荷波动大、工段间耦合性强的特点。为研究绿氢-绿氨工艺流程中发输变电、电解水制氢、储氢、电化学储能、合成氨等工段之间的系统集成和协同调度方案,利用新一代流程模拟软件AVEVA Process Simulation建立了稳态-动态双模式通用型绿氢-绿氨全流程工艺模型,并通过多稳态模拟的手段分析了系统对天气变化的动态响应。结果表明,合理设计和调度储氢和储能单元不仅可以显著稳定化工生产、合理消纳可再生电力,还能稳定网电补充,提高整体经济效益。

合流制大型污水处理厂全流程工艺建模模拟实践

研究以设计规模为80万t的竹园一厂、二厂提标改造(升级补量)工程为建模对象,在污水处理模拟软件WEST中建立了包含深度处理的污水处理厂全流程处理工艺模型,并用蒙特卡洛模拟法对模型参数进行校准。模拟结果表明,模型能较好地模拟污水处理厂的出水水质以及内外回流污泥浓度,总体相对误差<20%。研究所采用的建模过程、模型及参数校准方法能为同类型污水处理厂的建模模拟提供技术参考。

固定床渣油加氢反应器流程模拟与应用

采用日本KBC公司开发的Petro-SIM系列软件中RHDS-SIM模型对390万t/a渣油加氢装置的反应器进行了模拟,分析了模型的准确性,并利用该模型对渣油加氢装置生产低硫船用燃料油的工况进行了优化。结果表明:建立的模型能有效反映装置实际生产工况,主要产品的模拟结果偏差均低于2%;在生产低硫船用燃料油时,为了满足产品含硫量要求,反应器入口温度需升高4℃,化学氢耗增加了3.5 m^(3)/m^(3),R^(1),R^(2),R^(3)床层催化剂寿命依次缩短了26.5,30.7,38.3 d。

SysCAD流程模拟在提锂行业湿法浸出过程中的应用

随着锂辉石生产电池级碳酸锂、氢氧化锂工艺流程日渐成熟,SysCAD流程模拟软件作为湿法冶金及矿物加工行业中工艺流程设计和优化的重要工具,得到了广泛应用。本研究以锂辉石经过酸化转型后得到的酸熟料为原料,模拟其在湿法浸出、中和、分离工序中的流程计算为例,简要介绍SysCAD流程模拟软件概况及其流程模拟过程,并利用建立好的模型对该湿法浸出分离过程进行模拟计算,探讨SysCAD模拟软件在该工艺流程的应用效果,同时分析不同设备参数、操作条件对酸熟料中锂浸出效率的影响。

基于Aspen Plus软件的双酚A装置反应单元流程模拟与优化

利用Aspen Plus流程模拟软件对离子交换树脂法合成双酚A装置反应单元工艺进行了建模,考察了反应单元进料温度、苯酚/丙酮质量比、丙酮至一段反应器比例等参数对丙酮转化率、双酚A收率及其选择性的影响,并对操作参数进行了优化。结果表明:在单因素变化情况下,反应单元进料温度升高,或苯酚/丙酮质量比降低,或丙酮至一段反应器比例增大,均会使双酚A收率和丙酮转化率增大;在一段、二段反应器进料温度分别为65,76℃,苯酚/丙酮质量比为15.0,丙酮至一段反应器比例为1.00的优化条件下,双酚A收率、丙酮转化率分别提高3.96,4.30个百分点。

基于Aspen HYSYS软件的柴油加氢改质装置流程模拟与优化

利用Aspen HYSYS软件,建立柴油加氢改质装置的全流程模型,通过考察反应器入口温度、氢油体积比和分馏塔塔顶石脑油采出量等操作参数对反应氢耗量、石脑油产量和质量的影响,在满足精度要求的基础上对操作参数进行模拟与优化。结果表明:提高改质反应器入口温度和氢油体积比有利于增加石脑油产量,但催化剂床层温度过高会影响催化剂寿命;提高分馏塔塔顶石脑油的采出量可升高石脑油干点、精制柴油闪点以及塔顶温度;在氢油体积比由1400降低至1200,石脑油干点由170.0℃升高至173.5℃的优化操作条件下,可节省中压蒸汽消耗量2.92 t/h,增加石脑油产量1.1 t/h。