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关键词： 水平弯管   数值模拟   气液流动  

摘要： 水平弯管内来流物料的不稳定流动会引起流体流量的不均匀分布,进而影响加热炉装置的运行效率。本文采用欧拉-欧拉模型结合湍流模型,对DN450管道气液两相流动特性进行模拟研究。研究结果发现,由于管壁的作用使气液两相在进入加热炉炉管之前流动便发生了较大的波动,尤其在经过弯头处,当水平放置的管道发展段稳定距离达到7 m(16 D)以上时,可以保证管流均匀稳定。

关键词： 化学工程   专业软件   工程师   工程技术人员   入门   数值分析方法   化工过程模拟   微型反应器  

摘要： 化学工程面临求解炼油、燃料电池、微型反应器和制药等复杂性日益增加的各种应用问题，对于这些过程和产品的设计，往往需要大型专业软件运用数值分析方法才能完成。目前化工过程模拟已成为化学工程技术人员普遍采用的技术手段。随着计算机计算能力的快速提高以及软件技术的迅速发展，模拟计算的准确性和可靠性大大增强，

关键词： 化工过程模拟   在线优化   化工工艺应用  

摘要： 计算机在化工生产应用中最为成熟的技术之一即是化工过程模拟技术,而在线优化设计技术已成为当今化工工艺设计环节中最为热门的研究技术。本文通过对化工过程模拟的在线优化技术的应用,探讨其在化工工艺中的现实效果,为今后化工工艺提供更多设计方向。

关键词： 化工过程模拟   Aspen   Plus   教学改革  

摘要： 我们对化工流程模拟类课程的教学内容、教学方法和考核方式等进行了调整和补充,改变了该类课程只讲授化工流程模拟软件Aspen Plus的具体应用的单一教学方式,将相关的化工专业基础理论作为重要补充,形成了以Aspen Plus软件应用的课堂讲解与演示为主、相关理论知识讲解为重要补充的教学方案。这种化工模拟教学新模式兼顾了基础理论与应用实践,便于学生理解和掌握知识,课堂效果较好。

关键词： 煤制甲醇   低温甲醇洗工艺   化工过程模拟   扩产改造  

摘要： 低温甲醇洗工艺发展于20世纪50年代,主要用来净化酸性气体。低温甲醇洗工艺利用的吸收溶剂为低温甲醇,其工艺原理为酸性气体在冷甲醇溶剂中具有极其优良的溶解度,从而能够极大程度的将酸性气体从原料气中脱除[1]。低温甲醇洗工艺产生的CO2集中流股为不含含硫化合物的纯净的产品气,同时该工艺也产生了浓缩的H2S流股,提供给后续的克劳斯装置。该工艺与其他净化方法相比,具有吸收杂质种类多、气体净化度高、吸收选择性好以及经济节能等优点,是一种较为成熟的气体净化方法。甲醇作为一种重要的碳一化学基础产品,在现代化学工业中,占据着举足轻重的地位,被广泛的应用于生产甲醇燃料、汽油辛烷值添加剂和甲醇汽油等方面。合成甲醇的主要原料有天然气、煤、重质油等,其中国外的化工企业中,将近90%的合成甲醇工艺采用天然气为原料。相比于国外的能源发达国家,我国的能源相对来说较为匮乏,能源结构具有缺油、少气和富煤的基本特点。这种特殊的能源结构导致了我国在甲醇合成工艺技术中,必将较多的采用煤作为合成原料,在此过程中,低温甲醇洗工艺广泛的应用于甲醇合成气的净化领域。近些年来,随着生产装置的更新换代和生产条件的改变,越来越多的低温甲醇洗工艺流程面临着改造优化等问题。本文就是针对某厂煤制甲醇过程中低温甲醇洗工艺流程的扩产改造问题进行的分析和研究。本文首先运用通用流程模拟软件Aspen Plus,对工厂原有的低温甲醇洗工艺进行模拟。在模拟值与实际值吻合良好,验证了所选物性方法合理的前提下,对原有流程的特点进行进一步的分析,提出合适的改造方案：增加一个新的气提塔进行减压再生,使富甲醇溶液气提后变为半贫甲醇液,并进一步降低半贫甲醇温度,增加甲醇对H2S和CO2的吸收能力；与此同时,建立半贫液的内循环,通过甲醇半贫液内循环的建立,减少了进入热再生塔的甲醇量,进而减少了低温冷量的消耗,同时也减小了热再生塔和甲醇水分离塔再沸器的热负荷。改造后的低温甲醇洗流程在达到工艺指标的基础上,满足了工厂提出的扩产30%的要求,扩大了原流程的生产能力。本文提出的扩产改造方案切实可行,易于操作,同时也节省了投资,为工程实践提供了实际的指导作用。

关键词： 丙烯丙烷精馏塔   导向梯形固阀塔盘   高通量逆流塔盘   化工过程模拟  

摘要： 利用Aspen Plus软件,对Lummus公司Catofin工艺丙烷脱氢制丙烯装置中的丙烯丙烷精馏进行了模拟,通过比较高效导向梯形固阀塔盘与高通量逆流塔盘的模拟结果,确定采用高效导向梯形塔盘优于Catofin工艺包推荐的高通量逆流塔盘,并依据模拟结果,确定实际塔板数为240块,少于工艺包推荐值290块,因而,基于高效导向梯形塔盘的丙烯丙烷精馏,大大缩短施工建设时间、降低投资成本。宁波海越公司Catofin工艺丙烷脱氢制丙烯装置建成后,利用装置在线监控仪表、DCS系统以及PI系统,获得丙烯产品精馏塔实际运行数据,通过对采集数据的整理及与设计值的比对,验证了采用高效导向梯形塔盘优于工艺包推荐的板型,实际塔板数较工艺包推荐的塔板数少,运行结果也超出预期的分离目标。采用国内自主研发、自行生产的高效导向梯形塔盘,大大降低了丙烯丙烷精馏塔的建设投资费用,极大缩短了施工工期,并为同类装置丙烯精馏塔的投资建设,起到良好的示范作用。

关键词： 化工   模拟技术   应用  

摘要： 化工过程模拟技术是化工技术与信息技术相结合的产物,基于计算机平台,利用数学模型对整个化工生产过程进行模拟与优化,为实践工作提供支持。文章分析了化工过程模拟技术的主要类型,并就其应用方向做出了介绍。

关键词： 模拟软件   ChemCAD   PRO/II   Aspen   Plus  

摘要： 近年来,化工行业发展速度很快,使得化工工艺设计面临了更大的挑战。为了应对这些挑战,基于计算机辅助设计的化工设计软件蓬勃发展,其中占主导地位的是化工流程模拟软件。化工流程模拟软件是由计算机技术、化学工程、系统工程等多学科理论在计算机上实现的综合性模拟系统,把复杂的化工过程描述为简单的数学模型,只需在计算机上模拟改变各种有效条件,即可得到实际生产中所需要的结果。

关键词： 丙酮回收   模拟   优化  

摘要： 针对试验不能实时进行的特点,通过大型模拟软件ASPEN PLUS对丙酮回收系统做模拟优化分析,选取塔板数、吸收剂流量和温度较小的数值,计算出了回收效率,在确保丙酮纯度和回收率的情况下,有效节省了成本,为实际工作提供参考依据。

关键词： 低温甲醇洗   化工过程模拟   特殊原料气   设计  

摘要： 我国是以煤炭为主要能源的国家,煤化工是国家经济发展的重要支柱。从煤的加工过程来区分,煤化工主要包括：干馏、气化、液化以及化学品合成等。其中煤气化制得的煤气可用作合成氨、甲醇、天然气等产品的原料,然而未经净化的煤气中含有硫化物和二氧化碳等杂质,在合成过程中会导致催化剂中毒,因此酸性气体的脱除是气化合成过程中必不可少的一部分,其对后续工艺有着至关重要的影响。低温甲醇洗工艺采用物理吸收方法以甲醇作为溶剂,利用其在低温条件下对C02、H2S等酸性气体的溶解度大和选择性高的物理特性,同时或分段将酸性气体从原料气中脱除。该工艺与其他净化方法相比,具有吸收杂质种类多、气体净化度高、吸收选择性好以及经济节能等优点,是一种较为成熟的气体净化方法。本文根据某厂提供的原料条件和工艺要求对低温甲醇洗工艺流程进行设计和模拟,其原料煤气的组成较为特殊,不属于焦炉煤气和常规煤制气中的任何一种,它具有以下几个特点：1.杂质种类多,除了常见的C02、H2S和COS之外,还含有噻吩、硫醇、硫醚和苯；***2的含量较少,解吸过程中释放冷量相对较少,需要对换热网络进行匹配设计以回收更多冷量；***4的含量较多,在吸收过程中会有部分溶于甲醇,影响解吸所得CO2产品气的纯度。根据上述的原料特点,首先对低温甲醇洗工艺流程进行初步设计,然后应用通用流程模拟软件Aspen Plus将整个流程分成四段进行模拟,利用工程经验以及灵敏度分析等工具分别对每个设备进行参数设计,并对整个换热网络进行匹配设计,使流程在满足工艺要求的情况下,保证设备投资和能耗最小。最后进行全流程模拟,对部分参数进行微调,得到的净化气满足净化要求(CO2<50ppm,H2S<4ppm, COS<0.5ppm),有效成分H2和CO的回收率均达到99%,CH4的回收率达到97%；尾气和废水中硫化物含量小于20ppm,甲醇含量小于100ppm,均达到排放标准。因此,该设计方案可作为工厂建设的依据。