热能综合利用在改良西门子法多晶硅生产中的应用

精馏、还原、尾气回收这3个装置的蒸汽耗量占整个多晶硅生产过程中总耗的大约95%。为了降低多晶硅的综合能耗,通过对目前多晶硅企业的生产技术进行综合分析,结合实际运行经验,可通过热能综合利用方式对精馏、还原、尾气3个单元分别采取不同的工艺路线进行改造设计,采取更为有效地节能措施,降低多晶硅行业的综合能耗。     

多晶硅行业生产节能有效途径探讨

为了进一步降低多晶硅企业的生产成本,提高其市场竞争力,针对目前国内外改良西门子法生产多晶硅的主要装置工艺进行了考察。通过对多晶硅生产中工艺装置的能耗分析,从能量耦合利用、能量回收综合利用和新高效节能工艺的角度出发,提出采用多效精馏、还原热能综合利用系统和冷氢化工艺来代替原有多晶硅的生产工艺。结果表明:通过采取上述措施后,能够大幅度降低多晶硅行业的生产成本,为今后再建多晶硅企业和挖潜改造提供一定的指导作用。     

多晶硅生产SiHCl_3精馏工艺改造

针对多晶硅生产中SiHCl_3精馏工艺存在的问题,对其进行改造。改造后,工艺流程简化,设备配套使用量大幅度减少;生产系统的安全性和稳定性有所改善,月均产量增加约11.1%;副产物SiH_2Cl_2得到有效利用,尾气的排放量得到控制,月均减少NaOH和CaO使用量约0.8t;精馏塔塔顶、塔釜可分别节能约25%、28.7%;精制SiHCl_3产品和多晶硅产品的总合格率分别提高5.3%和5.9%。     

电子级多晶硅生产中氯硅烷精馏工艺的设计和优化

比较目前多晶硅生产中氯硅烷精馏的国内传统工艺和引进国外工艺;通过研究和借鉴,结合专家意见并进行模拟计算,设计和优化氯硅烷精馏工艺;简化流程,降低能耗,减少精制三氯氢硅中的杂质,从而提高多晶硅产品的品质。     

甲醇合成工艺过程模拟研究

为进一步提升甲醇的产量、质量并降低甲醇合成生产过程中的能耗，在对甲醇合成工艺进行简单分析的基础上，基于原串并联甲醇合成工艺经过初步改造形成2种串联甲醇合成工艺流程和一种并联甲醇工艺流程，重点对上述4种甲醇合成工艺流程的产品质量、产量以及能耗等指标进行对比，最终确定采用并联甲醇合成工艺制备甲醇为最佳。     

冷氢化工艺的节能优化及流程模拟

冷氢化装置是多晶硅生产的核心部分,是节能降耗的重点装置。文中对多晶硅生产中的冷氢化工艺做了简单介绍,运用Aspen Plus流程模拟软件,对传统流程和节能优化流程进行了模拟,并对传统工艺和节能优化工艺的蒸汽消耗量、循环水消耗量、电量以及投资进行了比较分析。结果表明:采用节能优化流程后蒸汽消耗降低了37.1%,循环水消耗降低了24.2%,电耗降低了53.1%,设备投资降低了1 215万元,节能优化流程与传统流程比较,在能耗和投资方面具有明显的优势。     

多晶硅还原工段余热回收

多晶硅还原工段占多晶硅成本18%~25%,对还原系统的能量消耗进行分析,进行余热回收,为多晶硅生产工厂和多晶硅工艺设计提供参考。     

多晶硅生产中能耗的分析及节能的途径

现代化工过程对节能非常重视,而多晶硅又是一个需要消耗大量能耗的产业,本文分析了多晶硅生产各环节降低能耗的方法及途径,探索了更节约能耗的多晶硅生产方法。     

多晶硅生产中能耗的分析及节能途径探究

在化工产品生产中,多晶硅的生产需要耗费较多的能源,采取有效的节能措施来降低多晶硅生产能耗成为当前化工企业急需解决的重要问题。为此,对多晶硅生产中的能耗进行分析,并探讨其节能途径,以供参考。     

西门子法生产多晶硅还原过程节能降耗的模拟优化

利用吉布斯自由能最小原理,在Aspen Plus的Gibbs反应器模块中对传统西门子法还原过程进行模拟分析。考察了主要操作参数对多晶硅和副产物的转化率及能耗的影响。经过工艺参数优化,得到压力为100 kPa,氢气与三氯氢硅摩尔比为3/1时,多晶硅产率为44%,能耗为0.018 5 GJ/kg。同时模拟了在传统工艺的进料中加入二氯二氢硅,得到在100 kPa下,二氯二氢硅、三氯氢硅和氢气摩尔比为1∶1∶5时,与传统工艺相比多晶硅产率提高9.5%,四氯化硅产率降低8.5%,能耗降低33%,节约氢气16.7%。     

Internally heat-integrated distillation system for quaternary separation

A new internally heat-integrated distillation column for quaternary separation modified from a conventional three-column system is proposed, and its performance is examined here. Two sets of heat integration between the rectifying section and the stripping section of two adjacent columns are placed in the conventional three-column system. The proposed system has been applied two example processes, the hexane and BTX processes, for the performance evaluation of energy saving and reduction of entropy production. In the hexane process, the duty reductions in reboilers and condensers are 28.5% and 30.5%, respectively, and the entropy production is reduced by 12.2% compared with the conventional system. In the BTX process, the duty reductions are 27.8% and 31.6%, respectively, and the entropy production is decreased 9.8%. The compressor utilized in the existing internally heat-integrated distillation column is not used in the proposed system leaving no difficulty of its operation and maintenance. Also, the structural similarity of the new system to the conventional system gives the column operation as easy as the conventional system.     

硫磺与酸性气体混烧制酸生产的改进

为解决制酸装置存在的问题，将用酸性气体制酸技术改造成为硫磺和低浓度酸性气体混烧制酸的新工艺，分析并解决了生产中的问题。     

尾煤压滤新工艺研究应用

大屯选煤厂的尾煤生产一直采用原设计的尾矿浓缩底流间接入料压滤传统工艺,该工艺系统烦琐,设备配制多,生产效率低,因此近来,该厂将其改为直接入料压滤新工艺。技改实施后经济和社会效益明显。     

热泵耦合甲醇多效精馏节能新工艺

粗甲醇精馏的能耗是影响甲醇生产成本的关键因素之一。虽然五塔多效精馏可以降低精馏过程能耗，但仍存在相当的低品位余热未利用，为进一步降低五塔多效精馏工艺的能耗，本研究引入机械蒸汽再压缩式（MVR）热泵，在常压塔提馏段增设辅助再沸器，形成热泵耦合多效甲醇精馏新工艺。基于新工艺的全流程模拟数据，文章利用夹点技术对热泵设置的合理性进行分析，采用能耗、效能系数（COP）和年总成本（TAC）等指标对新工艺过程进行评价。结果表明：热泵耦合多效甲醇精馏新工艺中热泵设置合理，冷负荷为24.7MW，再沸器总热负荷为22.25MW，COP为22.5，相比五塔多效精馏工艺，冷负荷、热负荷以及TAC分别降低33.76%、32.64%和26.97%。热泵耦合多效甲醇精馏新工艺节能效果显著。     

我国变压吸附制氧吸附剂及工艺研究进展

新型吸附剂和变压吸附工艺开发是提高变压吸附装置性能的主要途径。本文综述了我国变压吸附制氧吸附剂改性及变压吸附制氧工艺研究进展,并指出目前存在问题:LiLSX型及Li⁺和其他离子的混合型吸附剂具有良好氧氮分离性能,但仍存在离子交换利用率低、成本高等问题;其他离子改性的吸附剂制备过程相对简单,但也有分离系数低或成本高等缺点;基于循环步骤改进的变压吸附制氧工艺优化研究大多以实验室规模制氧装置为主,未深入研究优化工艺的过程性能,难以有效地指导工业级制氧装置工艺优化;快速和双回流变压吸附制氧新工艺具有广阔发展前景,但相关研究欠深入;而多级和耦合变压吸附制氧工艺具有广阔应用前景,但存在流程复杂、能耗较高等缺点。指出未来制氧吸附剂和制氧工艺研究应进一步研究固相离子交换方法,提高LSX吸附剂Li⁺交换利用率,降低成本;开展优化工艺的过程性能研究,指导工业级制氧装置优化;加强快速变压吸附和双回流变压吸附制氧工艺研究,推动工程化应用。     

推进剂药柱粘接工艺研究

以高能改性双基推进剂药柱作为实验对象,研究了不同胶黏剂对药柱粘接的适应性、不同粘接界面形状对推进剂燃速的影响及不同粘接形式的药柱的内弹道性能。结果显示,聚氨酯胶黏剂（J-1）和环氧胶黏剂（H-1）能够适应改性双基推进剂的粘接要求。粘接界面对燃速影响很小,粘接药柱的p-t曲线特征与原药柱基本一致,粘接工艺是制造推进剂药柱的一种有效的技术途径。     

改性铵油炸药连续化生产工艺安全性探讨

文章介绍了改性铵油炸药生产工艺,对组分、工艺及主要生产设备安全性进行对比分析,认为该生产工艺能满足安全生产,并对改性铵油炸药的安全生产和发展具有重大意义。     

贵州宏福实业开发有限总公司磷肥厂磷肥装置与美国Farmland和IMC的评比

将贵州宏福实业开发有限总公司DAP装置与其原设计模式装置——美国Farmland和IMC磷肥装置的总图布置、工艺流程进行对比;并评比各装置操作的合理性。从合理性评比中可看出设计中的优点与不足,供同类行业在设计、生产技改中借鉴。     

氯硅烷储罐上增设冷凝器漏水监测装置改造

介绍了改良西门子法生产多晶硅过程中起缓冲作用的大型氯硅烷储罐存在的安全隐患,提出了在氯硅烷储罐上增设冷凝器漏水监测装置的方案,给出了该装置的结构与工艺流程,阐述了其工作原理。在近半年的生产运行当中,漏水监测装置起到了很好的监控作用。     

A methodology for simultaneous process and product design in the formulated consumer products industry: The case study of the detergent business

In this work we present a mathematical optimization based methodology for simultaneous formulae and process design in the consumer product business applied to the case of the laundry detergent. The design of a new detergent is formulated as a modified pooling problem including process, performance, processability and environmental constraints. This new features add a number of nonlinearities related to the modeling of the different aspects of the process and customer acceptance. The problem becomes a multiobjective optimization problem that is solved using the ?-constraint method with global optimization techniques to minimize of the environmental impact while minimizing the production cost for a couple of case studies. As future work, further process, product and legal constraints can be added to make the problem more realistic.