基于Aspen软件的固体氧化物电池系统过程模拟研究综述

总结通过Aspen软件中已有模块与功能对固体氧化物电池进行过程模拟的方法,介绍后续固体氧化物电池模拟的优化、从稳态模型到动态模型的改进和电池模型在多种场合中的应用,模拟将固体氧化物电池模型与燃气轮机、等离子体气化、冷热电三联供系统与热电联供系统的结合过程,并对未来基于Aspen软件的固体氧化物电池过程模拟的研究进行了展望。

Aspen软件在大型聚乙烯装置上的应用

以线型低密度聚乙烯装置产品牌号切换时的露点计算为例,对采用AspenTech公司的Aspen Plus、InfoPlus.21软件的应用进行了研究与分析。使用Aspen软件可以实现露点等物性数据的实时计算,为安全、稳定地进行产品牌号切换提供准确的依据;而且,可以使用Visual Basic语言将Aspen Plus的输人数据和模拟结果与其他应用程序相连接,实现全自动的数据采集与计算。

ASPEN软件在教学与科研中的应用

一、概况 ASPEN PLUS是美国ASPEN TECH公司于80年代初推向市场的适用型石化流程模拟软件。它用严格和最新的计算方法,进行化工单元和全流程的模拟运算。其主要产品功能和特点是: 1、数据输入方便、直观,所需数据均以填表方式输入,内装在线专家系统自动引导,帮助用户逐步完成数据的输入工作。 2、配有最新且完备的物性模型,具有物性数据回归、自选物性及数据库管理等功能。 3、备有全面、广泛的化工单元操作模型,据此,能方便地构成各种化工生产流程。

Aspen软件在甲醇精馏控制方案优化中的应用

以甲醇三塔精馏工艺为背景,结合某实际项目精馏塔底部采用双换热器作为再沸器的特点,进行控制方案优化。利用Aspen软件仿真,通过与传统甲醇精馏塔塔釜温度控制方案的对比验证了该优化方案的先进性,在保证精馏品质的同时,较好地控制了蒸汽用量,达到了节能降耗的目的,对甲醇精馏控制的工业应用具有一定指导意义。

Aspen软件在大型石化企业中的应用分析

随着国家经济的整体提升,石化企业也在不断的增产扩容,在众多大型石化企业的发展过程中,影响其经济效益的相关问题急需得到解决。基于此,本文就Aspen软件在大型石化企业中的应用展开分析,主要介绍了Aspen软件在企业生产管理、生产工艺以及换热网络中的优化作用。

Aspen软件在天然气净化过程中的模拟与优化

随着天然气工业的快速发展和需求量的迅猛增加，以及我国节能减排，能源战略优化，天然气脱酸脱水研究越来越受到重视和关注，开展对天然气净化装置进行模拟优化研究具有十分重要的意义。

ASPEN PLUS软件在大型聚丙烯装置的应用

以聚丙烯装置全流程模拟为例,对应用ASPENPLUS软件进行分析和讨论。通过进行理论计算开发出聚丙烯装置流程模拟模型,为安全稳定的进行牌号切换和开发新产品提供了依据。

Aspen Plus软件在醋酸乙烯生产全流程稳态模拟与优化中的应用

采用Aspen Plus软件对乙烯气相法制取醋酸乙烯工艺过程进行全流程稳态模拟与优化。在全流程稳态模拟与优化中,针对反应器模拟,主副反应分别采用RPlug与RStoic反应器模型;针对精馏塔模拟,先采用DSTWU模型进行简捷计算,随后更换为RADFRAC模型进行严格计算,最后通过灵敏度分析优化其操作条件。另外,采用将未反应原料分离提纯后循环利用以提高原料利用率。基于工业操作数据,对醋酸乙烯生产过程进行模拟与优化,结果表明所生产的醋酸乙烯可达到纯度为99.84%的优等品,且原料乙烯和醋酸的综合利用率分别为72.00%和71.28%。

基于Aspen HYSYS软件的天然气脱酸流程模拟与优化

基于Aspen HYSYS软件,针对天然气中的烃类和胺类组分分别选用Peng-Robinson状态方程和Acid Gas-Chemical Solvents状态方程,对处理量为100×10^(4) m^(3)/d的天然气脱酸装置进行模拟,分别考察胺液中哌嗪质量分数、胺液循环量、吸收塔和再生塔理论板数、贫胺液进吸收塔温度等操作参数对天然气脱酸的影响,并进行模拟优化。结果表明:天然气脱酸装置吸收塔塔顶的CO_(2)体积分数为23×10^(-6),H_(2)S体积分数小于1×10^(-6)。优化模拟后的操作条件为:胺液闪蒸罐操作压力500 kPa,再生塔塔底压力100 kPa,再生塔塔底再生的贫胺液中N-甲基二乙醇胺(MDEA)中CO_(2)质量分数0.3%,其塔底再沸器的热负荷4891 kW,贫胺液进吸收塔温度50℃,MDEA的循环量80 m^(3)/h,MDEA的质量分数36%,哌嗪质量分数4%,吸收塔和再生塔理论板数均为10块。

Aspen Plus在柴油加氢中循环氢脱硫系统工艺模拟优化

以某炼化公司240万t/年的柴油加氢装置中循环氢脱硫系统的工艺为基础,进行Aspen Plus软件的工艺模拟,模拟参数与生产参数对比,其相对误差最大4.1%,在误差允许范围内,表明该模型能较好说明实际生产情况。通过该模型,对循环氢脱硫系统进行优化,研究了贫胺液进塔温度、吸收液浓度和溶剂流量等因素对脱硫效果的影响。结果表明:贫胺液进塔温度从生产时的48℃优化到44℃,循环氢出塔H_(2)S摩尔分数为1.544×10^(-5);吸收液质量分数优化在30%,循环氢出塔H_(2)S摩尔分数为1.195×10^(-5);溶剂流量增至原来的33%,循环氢出塔H_(2)S含量只减小2%。

Aspen工程软件在甲醇精馏工艺设计中的应用

采用Aspen工程软件对含有丙酮、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇等杂质的甲醇水溶液的精馏过程进行模拟计算。计算表明,该精馏过程汽相符合理想气体定律和亨利定律,液相为非理想溶液,采用NRTL或UNIQUAC物性方法时,乙醇与甲醇在精馏塔中无法进行有效分离。而采用WILSON物性方法时的模拟计算结果能够满足工艺要求,精馏塔塔顶馏出液中甲醇含量高达99.99%。

Aspen工程软件在甲醇精馏工艺设计中的应用

采用Aspen工程软件对含有丙酮、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇等杂质的甲醇水溶液的精馏过程进行模拟计算。研究发现,理想气体定律和亨利定律适用于本精馏过程,采用NRTL或UNIQUAC物性方法时,乙醇与甲醇在精馏塔中无法进行有效分离。而采用WILSON物性方法时的模拟计算结果能够满足工艺要求,精馏塔塔顶馏出液中甲醇含量高达99.99%。

利用Aspen Plus软件模拟优化1,4-丁二醇废液回收工艺

采用刮板式薄膜蒸发器与精馏塔组合工艺处理1,4-丁二醇(BDO)废液,应用Aspen Plus软件对工艺参数进行模拟与优化,并通过间歇减压精馏实验对模拟的工艺条件的可行性进行验证。确定最优工艺条件为:进料位置为第22块塔板、回流比3、塔板数29、馏出比0.68,在此条件下,塔顶BDO质量分数可达95.87%。通过模拟结果与实验结果的比较,验证了该工艺的可行性和模拟结果的可靠性。

结合Aspen Plus软件建模浅谈气化低压黑水余热利用方案

现代煤化工气化装置渣水处理系统大多采用三级闪蒸工艺,普遍存在真空闪蒸气量大、真空闪蒸冷凝器循环水用量多、黑水余热无法再利用的问题,通过Aspen Plus软件建模分析,其原因在于进入真空闪蒸罐的低压黑水温度过高。要解决气化黑水三级闪蒸工艺存在的问题,须将低压黑水的热量通过适当的方式移出并加以利用。为此,结合某甲醇厂3 000 t/d气化炉的运行情况,提出两种低压黑水余热利用方案——黑水加热低压灰水和黑水余热发电,并通过Aspen Plus软件建模和模拟计算验证余热利用方案的可行性及预期效果,同时给出两种方案如何选择的建议。

基于Aspen Plus软件的尿素羰基化尾气处理工艺研究

尿素作为一种安全环保、价格低廉的羰基化试剂,被广泛应用于生产氨基酸酯或碳酸酯类化合物和脲类化合物,但是生产工艺产生的羰基化尾气的合理利用一直限制其发展。本文针对尿素羰基化尾气体系,基于Aspen Plus软件,采用尿素醇解法制备碳酸丙烯酯工艺所产的尾气为实例,对其处理工艺进行研究分析,并进行了流程模拟与优化。结果表明,尿素羰基化尾气处理工艺可行性较高,具有适用范围广、减排环保等优点,而且将尾气中的NH_(3)、CO_(2)完全回收利用,能够为后续工程设计和实际生产提供技术参考。

化工过程分析与合成中基于Aspen的优化问题教学

《化工过程分析与合成》是化工专业的专业核心课程,主要涉及化工过程系统的分析、合成和优化问题。纯粹的理论教学,不利于培养学生的工程实践能力。将工程软件Aspen引入课堂教学过程中,将有利于学生将理论知识正确应用于工程实践中,提高工程能力。在理论知识的讲授过程中,结合工程案例,利用工程软件Aspen的优化模块,使优化问题的基本要素更加直观,使学生更加深入理解理论知识,为解决实际工程任务的优化问题奠定基础。

ASPEN流程模拟在排放气回收系统中的应用

针对聚乙烯装置扩能改造后排放气回收系统运行不稳定导致物耗、能耗增加的问题,建立ASPEN流程拟合模型。通过模拟计算,找到了该系统关键部位低压冷凝罐的最佳操作温度,并排除了回收压缩机“带液”操作的可能性。利用模拟计算结果,在实际操作中提高了低压冷凝罐操作温度,将原设计的低、高压冷凝段共同回收冷凝液改为仅高压段回收,停运了回收系统中1台低压回收泵和1台低压段冷冻机,解决了低压回收泵运行不稳定的问题,增加了冷凝液回收量,降低了装置的能耗、物耗。

常压塔顶回流系统多相腐蚀流的分布规律及露点腐蚀特性预测

针对某炼化企业常压塔顶回流系统,采用AspenPlus软件构建了多组分流体相态-离子平衡模型,获得了塔顶挥发管线内腐蚀性介质HCl、H_(2)S的气液平衡分布情况,实现了塔顶管道内腐蚀流体分布量化特性预测。结果表明:随着温度的降低,水相中组分HCl、H_(2)S的摩尔流量显著增加,通过初始溶解温度确定露点温度为101.2℃,露点处pH最低可达2.59,露点腐蚀发生在塔顶出口管线附近;塔顶出口管道有3个液膜覆盖率较高的区域,分别是挥发管线入口垂直管壁、弯头内壁和水平管下壁,在露点处大部分HCl气体溶解在冷凝水汇聚成的初始液膜中,因此初始液膜汇聚的区域就是腐蚀频发的区域。

使用Aspen Adsorption模拟氢气纯化的吸附装置

本文介绍了使用Aspen Adsorption软件及Langmuir吸附平衡方程模拟氢气纯化的变温变压动态吸附过程,并通过对旧吸附器的模拟结果进行分析,发现其存在吸附器循环使用效果差的问题,因此新装置设计时增大了吸附器的换热面积并优化了换热结构,其模拟结果显示,改进后的吸附器换热效果良好,吸附质能够完全脱附。

基于夹点技术的换热网络优化和Aspen的实现过程

介绍了夹点理论在换热网络集成优化过程的原理,和采用夹点理论对换热网络集成优化的步骤、物流匹配原则;通过某氯碱企业的一个实例,介绍了采用Aspen Energy Analyzer软件对换热网络的集成优化的过程。