新疆准东煤气化过程的模拟优化

基于Aspen Plus流程模拟软件,运用Gibbs自由能最小化方法建立了Shell粉煤气化模拟计算模型,对新疆准东一采区的煤种进行气化过程模拟优化.以(CO+H2)摩尔分数最高为目标函数,通过单因素研究确立的最佳操作条件为:气化压力2MPa,氧煤比0.73kg/kg和蒸汽煤比0.09kg/kg;而通过虚拟正交实验研究,获得的最佳操作条件为:气化压力2MPa,氧煤比0.78kg/kg和蒸汽煤比0.05kg/kg.各因素对气化过程影响大小顺序为:氧煤比和水煤比的交互作用>氧煤比>水煤比>气化压力.     

基于Aspen Plus软件的煤气化过程模拟评述

煤气化技术是实现煤清洁利用的有效途径,是煤炭转化的关键技术。通过利用Aspen Plus过程模拟软件建立气化炉模型,可以低成本、低风险、高效率的研究评估气化炉的气化性能和考察各项操作条件对气化产物的影响,寻找最佳操作点。总结了国内外科研机构已报道的各型基于Aspen Plus软件开发的气流床气化炉模型,分析了各种气化炉模型的区别与联系,并根据实践经验提出了煤气化过程模拟的发展方向。     

煤气化过程的模型和模拟与优化操作

介绍了煤气化过程的模型和煤气化过程采用机理模型的理由，固定床煤气化过程机理模型的建立以及模拟计算的结果，并探讨了固定床水煤气化炉和流化床水煤气炉制气过程优化操作参数的确定。开发的数学模型已用于制气炉的模拟计算，与实测数据比较符合，由气化过程的数学模拟气化过程不同条件下各种参数的变化规律，进而可得出气化过程的优化操作条件，其确定过程比试验法安全，省时，省料。     

Shell煤气化制合成气与甲烷重整二氧化碳耦合研究

为了优化化工合成过程,节约资源,减排温室气体CO2,采用Aspen Plus软件,基于Gibbs自由能最小原理,对Shell煤气化制合成气与CH4、CO2耦合过程进行模拟。分析了CH4、CO2、O2三者之间的比例对于重整合成气的影响。结果表明:当CO2/CH4体积比为1.02时,O2/CH4体积比为0.1时,得到氢碳比为0.829。通过灵敏度分析了O2量和压力对反应的影响,O2量的增加,反应温度升高,有利于耦合反应的进行;压力的增加,不利于耦合反应,但是加压可以提高生产强度,因此一般都选用加压条件下进行。     

基于Aspen Plus建立喷流床煤气化炉模型

引　言当前 ,环境污染和液体燃料短缺已经成为制约我国经济持续高速和安全发展的瓶颈问题 .通过煤的大规模、综合、清洁、高效利用来解决未来对能源尤其是对液体燃料的需求 ,已经成为我国政府和科学界的共识[1] .在未来的能源结构中 ,以煤气化为基础的新型能源系统无疑将扮演越来越重要的角色[2 ] .因此 ,深入开展以煤气化为基础的新型能源系统尤其是多联产系统的研究十分必要 .鉴于煤气化能源系统中涉及大量横跨动力过程和化工过程的特殊设备 ,本文选择Aspen作为工具软件开展研究 ,其中的一个重要任务就是建立能在Aspen中使用的特殊设备模…     

Aspen Plus在煤气化中的应用

Aspen Plus是一种基于稳态化工模拟、优化、灵敏度分析和经济评价的大型化工流程模拟软件,由于其优良的性能而被广泛应用于化工领域。文章主要介绍了Aspen Plus软件的特点,并且综述了近几年来Aspen Plus在煤气化领域中的研究成果和发展概况。     

基于Aspen Plus的固定床高温煤气化模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了以高温空气为气化剂的固定床煤气化的数学模型,模拟计算了逆流式固定床气化的制气过程;并利用该模型模拟研究了不同空煤比以及不同的空气预热温度对煤气化指标的影响,结果表明:在相同空煤比与汽煤比的工况下,提高空气的预热温度可以使气化过程得到强化。     

煤气化副产物粗酚的初步研究与模拟计算

以煤气化副产物粗酚为研究对象,设计了三塔连续减压精馏工艺,并利用Aspen Plus软件对整个分离过程进行了模拟计算。通过选择物性方法和组分的简化、DSTWU模块的简捷设计和RadFrac模块的严格计算,然后应用模型分析工具优化得到了粗酚系统连续减压精馏的工艺参数。若各塔轻关键组分的回收率设为98%,在一定的进料条件下,塔1、塔2、塔3的理论塔板数分别为51、28、24;最佳进料位置分别在22、14、14块板;塔顶产品与进料的质量流率之比(D/F)分别为0.293 3、0.1912、0.647 6。得到苯酚、邻甲酚和间甲酚产品的质量分数分别为99.6%、90%和83.1%。     

淮南煤气化工艺过程模拟

采用Aspen Plus软件对淮南煤气化进行了稳态流程模拟研究,结果表明:O2流量的增大导致气化温度快速升高;合成气中CO、H2以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随O2流量的增加呈先增大后减小的趋势;CO2和H2O的变化趋势则相反。氧煤比在0.03~0.17kg/kg区域内,有效气体积分率均大于60%;且在氧煤比为0.1kg/kg时,有效合成气体积分率达到最大值64.2%。氧煤比在0.06~0.14kg/kg区域内,汽氧比的增大会导致气化温度随之减小,并直接影响合成气组分。合成气中,CO、H2、CH4以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随汽氧比的增大而降低;H2O和CO2体积分率则随之增大。     

固定床煤气化炉富氧连续气化的技术经济分析

阐述了固定床煤气化炉采用富氧连续气化技术的进展情况 ,并作了技术经济分析。     

Shell干煤粉气化的模拟与分析

为研究Shell干煤粉气化特点,利用Aspen Plus模拟软件为工具,建立Shell气化炉模型。通过模拟Shell干煤粉气化的压力、氧煤比、蒸汽煤比对气化过程的影响,结果表明,增加压力能够使合成气中的甲烷含量升高,氧煤比和蒸汽煤比对气化温度和合成气组成有重要影响。气化温度随氧煤比的增加而升高,有效气体摩尔分数先增加后减少,蒸汽煤比可以调节气化反应温度。对屯留煤来说,Shell煤气化的最佳氧煤比为0.74~0.80kg/kg,反应温度为1475.6~1580.17℃,最佳蒸汽煤比为0.09~0.13kg/kg,相对应的反应温度为1630.60~1532.11℃。     

新型碳酸二甲酯生产流程设计及模拟

由于对碳酸二甲酯的需求增大以及对节能问题的重视,对二氧化碳和甲醇合成碳酸二甲酯的工艺进行了流程的概念设计和Aspen Plus模拟。在模拟的过程中也考察了一些操作参数对流程的影响并选择了合适的操作条件。模拟结果表明,当回收率为98%时,可以得到纯度（质量分数）为99.9%的碳酸二甲酯产品。     

Aspen Plus模拟计算甲醇合成的平衡组成

采用Aspen Plus模拟软件,对甲醇合成系统中纯组分H2、CO、N2、CO2等的密度值、纯组分甲醇容积值以及不同温度、不同压力下三组分混合物CH3OH-CO-H2容积值进行了计算,在此基础上分别模拟计算了5MPa和15MPa、不同温度下甲醇合成系统的平衡组成。将上述计算值与应用SHBWR状态方程计算值进行比较,结果表明,模拟计算结果与文献值较为接近,误差在工程允许的范围之内,可以用Aspen Plus软件模拟计算甲醇合成系统的平衡组成。     

用Aspen Plus对反应精馏的模拟计算

以甲醇和醋酸的酯化反应为例,介绍了用Aspen Plus软件模拟计算反应精馏过程的方法。计算过程包括:(1)对反应精馏塔模型进行合理的简化;(2)选取合适的数学模型和热力学模型;(3)选取合适的参数。计算初步确定了最佳回流比,合理的甲醇过量程度,并通过灵敏度分析得出灵敏板的大概位置。本计算结果可作为反应精馏实验的基础。     

变压精馏分离1,1,1,3,3-五氟丙烷-氟化氢的工艺模拟

1,1,1,3,3-五氟丙烷-氟化氢混合物是一种二元最低共沸物。在计算机模拟和分析的基础上,研究了变压精馏分离五氟丙烷-氟化氢的工艺流程。选用Aspen P lus软件内置的热力学模型W ILS-HF描述五氟丙烷-氟化氢二元共沸体系的气液平衡。根据实验数据,回归该热力学模型中的交互作用参数,模型的计算结果与实际数据吻合较好。使用Aspen P lus对整个分离流程进行模拟计算,以系统能耗最低为目标,对重要的工艺参数进行了优化,模拟结果对工业过程的设计具有一定的指导意义。     

Aspen Plus对液化气分离装置的模拟与优化

利用Aspen Plus流程模拟软件,对液化气分离装置进行了模拟,模拟结果与实际生产比较吻合。在此基础上,利用灵敏度分析工具,对塔压,回流比以及塔底抽出量等重要操作参数进行了优化。通过操作参数的优化,液化气分离装置的分离效果有了显著的提高。     

硫磺制酸转化工序Aspen Plus流程模拟

流程模拟程序可预测工艺参数的变更对装置性能的影响,从而实现工艺的优化,故广泛地应用于硫酸装置设计和工艺研究中。阐述了Aspen Plus流程模拟程序在硫磺制酸转化工序和余热回收系统中的应用案例,详细介绍了流程模型的建立步骤和方法,设计优化模拟方案及结果分析,认为模拟结果与生产实际数据基本吻合,该方法是合理有效的。     

分壁式精馏塔分离醇类三元物系的模拟研究

采用分壁式精馏塔分离乙醇-正丙醇-正丁醇三元物系,通过Aspen Plus软件对其进行严格计算.模拟优化之后的塔设备参数和操作条件为：主塔理论板数为35块,进料段理论板数为16块,回流比为9.15,在进料段的第9块板处进料,侧线出料位置为第18块板,隔板的上下端连接位置分别为主塔第10块板和第27块板.与常规的两塔精馏相比,再沸器热负荷减少33.79%.     

合成氨弛放气中氨回收工艺的模拟计算

对中小型合成氨厂弛放气中的氨回收工艺进行了研究,设计了一种以水为吸收剂的双塔吸氨制浓氨水工艺,并采用了Aspen Plus软件对该工艺过程进行模拟计算.分析了吸收剂流量、系统压力及循环比对氨水产品与尾气氨浓度的影响.模拟结果表明,吸收剂的流量为375kmol/hr、系统操作压力为0.45MPa、循环比为0.6时,氨水产品浓度高于20%(wt%),施放气氨浓度低于200ppm.     

合成气一步法制二甲醚吸收塔的模拟研究

利用Aspen Plus软件对合成气一步法生产二甲醚工艺中的二甲醚吸收塔进行了模拟计算。考察了在获得相同二甲醚吸收率下,不同吸收剂的用量、不同吸收剂对整个工艺能耗的影响。此外,还考察了气液比(G/L)、压力、温度、CO2相对含量等工艺参数对二甲醚吸收率的影响。结果表明,在达到相同二甲醚吸收率下,质量分数为64%左右的甲醇水溶液作为吸收剂时,吸收剂用量最少,甲醇作吸收剂时工艺能耗最少,并且吸收压力和温度对二甲醚吸收率的影响最明显。本实验条件下,吸收压力应在2.0MPa～3.0MPa、吸收温度应在20℃～40℃、G/L在70～100为宜。