化工动态仿真技术及其应用

化工生产过程与其它工业生产过程相比有许多不同。典型的化工、石油化工生产过程都非常复杂,工艺流程长,过程机理难于认清和表达,微观层面的不确定因素多,影响生产的干扰因素多,对生产的自动化、连续化、整体性要求高,开工、停工操作复杂,生产计划变动对成本的影响明显,安全、环保问题突出。     

常减压蒸馏过程实时动态模拟

用三次样条插值法处理实沸点蒸馏数据,所得二阶光滑曲线用于描述实沸点蒸馏曲线。结合实组分物性数据库,根据实沸点蒸馏曲线确定原油的组分和组成。对实组分体系运用常见状态方程描述过程热力学性质,并按照新的动态模型求解策略,实现了常减压蒸馏过程的实时动态模拟。     

管道网络拓扑模型与分析计算

为了解决化工过程仿真中管道网络计算的问题,本文运用邻接矩阵描述化工流程中管道网络拓扑结构,通过分析网络中串、并、分、汇4种基本拓扑特征来识别管网,得出流量压力计算的自动建模与求解算法.利用该算法,只需输入管道网络的邻接矩阵,即可自动产生流量压力分布计算的数学模型并进行实时动态求解.并成功将它们应用于实践中,效果良好.     

严格法精馏过程模拟的加速收敛技术

将双层法用于多组分精馏过程模拟计算,利用Clapeyron方程构造简化平衡常数表达式并逐步逼近严格平衡常数,可将调用严格汽液平衡模型和焓模型的次数降至最低限度,从而显著提高计算速度并且极易选取初始值、适用范围广、程序设计容易、占用内存量较小。文中还提出用于改善收敛性的新方法—标准生成焓调整法以及对DEM加速法提出一种改进。     

加氢裂化分馏过程的模拟与分析

针对某炼油厂加氢裂化段第二分馏塔分馏所得产品航空煤油与柴油不符合要求的问题,使用流程模拟软件UniSim Design,数值模拟了加氢裂化段第二分馏塔分馏过程,通过调节工艺的主要影响因素柴油抽出量与尾油抽出量,产品达到了航空煤油的干点为300℃、柴油干点为360℃的要求,提高了航空煤油的产量。     

丙酮精制工段的过程模拟研究

以丙酮精制工段为研究对象,采用DSO流程模拟平台对该工段进行模拟计算。在现有装置的基础上,分别考察了粗丙酮塔回流比、采出量、精丙酮塔回流比、塔顶采出量、侧线采出量和采出位置等参数对分离效果的影响。结果表明:对于处理量为19100 kg/h的待分离物料,粗丙酮塔回流比为2.0、塔顶采出量为7320 kg/h、精丙酮塔回流比为2.2、塔顶馏出量为16235 kg/h、侧线采出为5974.5 kg/h、采出位置在第2块板时,可以使塔釜中几乎不含丙酮,且采出丙酮纯度达到99.81%。比较工厂实际生产值和模拟值,确定了较优的操作条件,提出了将粗丙酮塔塔顶物流预热进料物流的节能措施,可节省水蒸气(0.4 MPa)3.99 t/h、冷却水130.3 t/h。     

乙苯工艺中苯精制单元动态仿真与控制优化

乙苯是重要的有机化工原料，国内需求量大但产能不足。在苯与乙烯烷基化制取乙苯工艺中，苯精制单元作为全流程的起点，为其余单元提供原料，该工段耦合性强、控制难度大。以某企业年产50万吨乙苯工艺为研究对象，对苯精制单元建立动态模型，就该工艺单元的控制方案进行分析与优化。针对原控制方案在进料量发生波动时不能对塔釜组成变化作出快速响应的问题，提出了新的控制方案。通过对比分析，最终选定以灵敏板温度为主控变量来控制塔釜采出，仿真结果表明改进后的控制方案在产品纯度的控制上效果显著。     

不等观测多因素方差分析解法探讨

综合整理了国外文献提及的不等观测方差分析法。所论方法适用于某些因素水平间的组合上观测数为零的情况。并且,对较常用的二因素问题进行了推演,得到简明的计算式,开发了相应软件。     

脂肪醇装置酯分馏过程模拟

由于脂肪醇装置中涉及极性物质，使得酯分馏过程模拟计算非常困难，文中考虑使用UNIFAC(Dortmund)基团贡献模型应用于酯分馏过程相平衡计算中，并把所推导的热力学模型用于酯分馏全流程模拟计算，确定了精馏过程的最佳回流比以及精馏塔内浓度分布。把所得模拟结果和实际生产相比较，对工艺流程进行分析，获得了对脂肪醇实际生产具有指导意义的优化操作参数。     

实组分切割应用于渣油加氢全流程工艺模拟的研究

通过对不同切割方法的比较和渣油加氢工艺流程的分析，选定实组分切割的方法。根据实组分切割步骤对产品进行组分切割，从而计算反应器出口物流的组成和流量。应用切割后的实组分数据对渣油加氢工艺进行模拟，优化实组分组成及流量。模拟过程中，完善了蒸馏曲线划分原则、实组分选择原则，同时总结出了一套可供参考的通用实组分体系。模拟之后，流程中的主要设备参数和渣油加氢工艺产品的物料状态均与设计值吻合较好。