尾气中氯甲烷深度回收方法的比较

针对有机硅生产排放尾气中氯甲烷含量过高的问题,在工厂原回收工艺流程的基础上分别采用冷凝法、膜分离法和吸收法对排放尾气中的氯甲烷进行深度回收处理。以有机硅生产产生的氯甲烷质量分数为27.0%的尾气为设计基础,应用UniSim Design模拟软件对3种改造方案进行模拟分析。模拟结果表明,经过3种改造方案处理后排放尾气中氯甲烷质量分数分别降至6.2%,6.1%,4.3%,经济效益分别增加270,283,237万元/a。比较3种改造方案的经济效益可知,膜分离法工艺可在低投资、低消耗的前提下获得最高的经济效益增长,更符合工厂处理氯甲烷尾气的实际需要。

膜法回收天然气制合成油装置弛放气中氢气的流程分析

采用UniSim Design软件对膜法回收天然气制合成油装置弛放气中H_2的流程进行模拟,考察了聚酰亚胺(PI)膜组件的一段回收流程、聚砜(PSf)膜组件的一段和二段回收流程、渗透侧压力对产品H_2纯度、H_2回收率和经济效益的影响。模拟结果表明,当弛放气的压力(表压)为3.0 MPa、温度为45℃、流量为1.33×10~5 m^3/h时,在满足回收要求的条件下,PI膜组件的一段回收流程比PSf膜组件回收流程具有更高的经济效益;当产品H_2摩尔分数为90.0%～94.0%时,渗透侧压力(表压)应控制在100～150 kPa。

1.5 MPa多喷嘴对置式水焦浆气化炉的模拟与优化

针对w(水焦浆)和氧焦比预测优化过程未采用严格反应机理模型,工艺参数的预测优化与实际生产存在较大偏差的情况,以UniSim Design流程模拟软件为工具,采用Gasifier反应器严格机理模型建立了1.5 MPa多喷嘴对置式水焦浆气化炉模型,并根据工业数据对水焦浆气化炉进行标定,标定结果相对误差小于2%,同时研究了氧焦比和w(水焦浆)对焦煤气化工艺参数的影响。结果表明:w(水焦浆)和氧焦比是影响水焦浆气化过程和粗煤气组成的关键因素,通过气化炉模型标定和优化分析,石油焦的氧焦比控制范围为0.95~1.10,为焦煤浆气化工艺生产实践指导提供了理论依据。

膜分离回收四氟乙烯尾气的设计与优化

针对氟化工企业四氟乙烯生产装置排放的含氟尾气,采用膜分离技术对排放尾气中的四氟乙烯进行深度回收,从而达到节能增效的目的。以某化工厂四氟乙烯生产装置的尾气为设计基础,应用Unisim Design模拟软件进行模拟设计与优化。案例研究表明,在四氟乙烯尾气中四氟乙烯摩尔分数仅为12%左右的条件下,膜分离回收四氟乙烯的回收率仍能达到80%以上,且能保证富四氟乙烯回收气的氧摩尔分数低于30×10^-6,具有很好的经济和环保收益。

CO-H_2深冷分离塔的设计

采用Unisim Design对低温法CO-H_2分离过程进行模拟,针对精馏塔内液相负荷高和气相负荷变化大的特点,选用塔板-填料组合结构。塔内传质原件分别选用最新一代具有高通量的规整填料MellpakplusTM和高性能微型浮阀UFMTM。首套国产CO-H_2深冷分离装置已成功运用,操作弹性和产品品质均满足设计要求。

乙烯／乙烷精馏-膜耦合分离系统的HAZOP量化分析

危险与可操作性(HAZOP)分析技术自问世以来,作为定性的风险分析方法广泛应用于各个领域,许多发达国家已经立法强制其在工程建设项目中推广应用。近年来,随着该技术的完善,其量化分析已成为一种趋势。精馏-膜耦合分离作为一种新开发的高效节能分离方法,主要用于分离普通精馏难以分离的重要体系,例如共沸体系、存在浓度夹点的体系、挥发度相近的体系,然而至今没有文献对其危险与可操作性进行分析。针对乙烯/乙烷精馏-膜耦合分离系统,结合课题组基于UniSim Design软件开发的Membrane Extension模块建立耦合系统模拟模型,将HAZOP分析方法与过程模拟相结合对精馏-膜耦合系统进行HAZOP量化分析。选定精馏塔工艺参数进料温度、进料流量、侧线采出量为考察对象,分析不同程度的偏差对系统的影响。基于模拟结果,首先依据耦合系统中各个设备的安全操作范围,对HAZOP分析偏差进行量化分级,得出了参数的安全阈值和偏差等级。其次对该系统进行HAZOP分析结果的量化,依据偏差等级分析不同程度偏差产生的原因、可能导致的后果以及后果的严重程度,并根据事故发生的可能性和严重程度,得到事故的风险等级,最后通过HAZOP分析偏差和分析结果的量化得出乙烯/乙烷精馏-膜耦合分离系统的HAZOP量化分析报告。

10万吨聚丙烯装置仿真应用与环管反应器的模拟

聚丙烯是当今世界5大通用树脂之一,因其优秀的热塑性能使之在工业生产中的应用逐年增加。因此,生产装置和设计公司对各牌号聚丙烯在生产加工中的指标控制也日趋严格,对其工艺的优化也在不断地探讨和实践。本文以中国石油庆阳石化公司10万吨/年聚丙烯装置为基础,结合Honeywell公司的UniSim Design为基础建模平台建立操作工仿真培训系统(OperatorTraining System)。对Basell公司的Spheripol工艺进行全流程模拟与分析,确定与验证合理的操作参数与控制条件。并且还针对Spheripol的环管反应器进行专门的模拟与讨论,应用Honeywell机理优化差值矩阵模块,并进行适当的改进,通过快速迭代和实时收敛大大减轻了各个硬件节点的计算负荷,运用软硬件相结合的双层法在内层建立稳定的机理模型,在外层建立优化的控制模型。同时在计算结果的基础上分析了反应物与产物在环管反应器中的动态特性,以及主要操作条件的变化对浆液密度、反应温度等重要指标的影响,指出了环管反应器在70℃～80℃范围会出现控制临界点,建立了符合其性能的操作指标和优化目标。为实际反应器的生产操作提供了理论依据,并且对今后探讨DCS与OTS的组合计算,软节点与硬节点的集成先进控制策略的制订,以及配合其他工具进行故障诊断和离线优化,都具有重要的指导意义。

部分冷凝工艺制取CO模拟分析

随着化工产品深加工的需要,对一氧化碳纯度要求进一步提高(纯度达到98.5%)。所以提高一氧化碳产品纯度对企业节能降耗及增加经济效益等方面均有着至关重要的作用。本文利用Unisim化工流程模拟软件用部分冷凝方法模拟乙二醇工艺中的一氧化碳深冷分离单元。结果表明,用该方法制取的CO可满足下游化工生产对CO产品纯度的要求,且装置提取率可达95%。另外,第一换热器表现比较稳定,第二换热器与CO液体节流压力及流量有较大关系。