基于Aspen Plus的甲醇合成过程模拟

利用Aspen Plus模拟了甲醇合成过程,并分析了循环比对粗甲醇产量、碳转化率、粗甲醇含量及循环气压缩机功耗的影响。结果表明:粗甲醇中甲醇含量为93.32mol%,反应器1出口物料中H₂、CO、CO₂、甲醇含量分别为73.46mol%、4.47mol%、2.63mol%、13.80mol%,反应器2出口物料中H₂、CO、CO₂、甲醇含量分别为71.93mol%、2.35mol%、2.58mol%、17.03mol%;循环比由1.06增加到2.26,粗甲醇产量由2430kmol/h提高到2505kmol/h,碳转化率由96.02%提高到98.25%,粗甲醇含量由93.5mol%降低至92.8mol%,循环气压缩机功耗由899kW增加到1788kW。     

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。     

基于Aspen Plus的超大规模甲醇合成工艺模型

利用Aspen Plus对超大规模甲醇合成工艺进行了全流程模拟。模型模拟得到了粗甲醇的成分、反应器出口组成、碳效率、循环比,揭示了循环比对粗甲醇中甲醇摩尔流速、整个反应碳效率、循环气压缩机功率、合成气压缩机功率的影响。通过该模型能够为工艺方案比选、优化设计提供模拟和预测。     

基于Aspen Plus用户模型的甲醇精馏模拟与分析

采用模拟软件Aspen Plus对某厂大型煤化工甲醇四塔精馏过程进行稳态模拟计算和分析,结果表明,应用物性方法 UNIFAC-DMD能有效模拟汽液平衡数据,模拟结果与工厂采集数据吻合良好。进行了常压塔侧线抽提位置分析、回流比对产品各组分浓度影响及精馏塔水力学分析等研究,提供了可行的精馏操作方案。     

基于Aspen Plus的超大规模低温甲醇洗工艺全流程模拟

利用Aspen Plus软件对超大规模低温甲醇洗工艺进行了全流程模拟,并对物性模型中关键组分的二元交互作用参数进行了修改。模型模拟得到了净化气的成分、汽提氮气的消耗量以及需要的冷量,揭示了洗涤塔脱硫段吸收剂对H2S脱除效果的影响、洗涤塔脱碳段吸收剂对CO2脱除效果的影响、H2S浓缩塔汽提N2对H2S浓缩效果的影响以及热再生塔塔底蒸汽对甲醇再生效果的影响。     

基于Aspen Dynamics的甲醇合成塔动态模拟

以某年产300kt甲醇合成装置为研究对象,利用先进的Aspen Plus工程设计软件对其进行全流程稳态模拟;并在稳态模拟的基础上,应用Aspen Dynamics软件对甲醇合成塔进行动态模拟,从而得到可供参考的最优的工艺控制参数,以指导实际生产操作。     

C306催化剂上甲醇合成宏观动力学研究

在内循环无梯度反应器中对C306铜基催化剂甲醇合成反应宏观动力学进行了研究。实验压力为5MPa,反应温度为483.15～523.15K,原料气气体组成与工业生产条件类似,内循环无梯度反应器满足宏观动力学实验要求。实验采用工业原粒度ф5mm×5mm圆柱状催化剂,选取各组成以逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson型宏观动力学模型,即:rco=-dNCOdw=k1fCOfH22(1-β1)(1+KCOfCO+KCO2fCO2+KH2fH2)3、rCO2=-dNCO2dw=k2fCO2fH32(1-β2)(1+KCOfCO+KCO2fCO2+KH2fH2)4,其中k1=k01exp(-E1/RT)、k2=k02exp(-E2/RT)。根据测定的20套动力学实验数据,运用改进的遗传算法和马夸特算法相结合的方法,通过计算机数值模拟确定动力学参数,其中CO和CO2的指前因子k01、k02分别为379.9和5405.2,活化能E1、E2分别为40605.75J·mol-1和60435.19J·mol-1。残差分析和统计检验表明,动力学模型是适定的。与同等条件下的其它国产催化剂比较表明,催化剂C306低温段的甲醇生成反应速率最高。     

8MPa条件下甲醇合成的宏观动力学

在内循环无梯度反应器中测定了甲醇合成反应的宏观动力学,实验压力为8 MPa,反应温度190～250℃,实验采用国产NC309催化剂,直径为Φ5mm×5mm的圆柱状颗粒,原料气组成覆盖工业生产范围.选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood双速率反应动力学模型.根据实验所得到...     

Lurgi型甲醇合成反应器的模型化(Ⅰ)MK-101型催化剂上合成甲醇的宏观动力学

在接近工业操作的条件下,采用内循环无梯度反应器,对在原粒度MK-101催化剂上由CO/CO_2/H_2合成甲醇的宏观动力学进行了实验研究,获得了可供实用的宏观动力学方程.研究表明,合成甲醇与变换反应的循环偶合是这一复杂反应体系最显著的动力学特征.     

基于Aspen Plus的地下煤气化动力学模型建模

煤炭是我国的主要能源,地下煤气化技术是未来煤炭工业发展的重要技术之一。根据不同种类煤炭慢速热解过程中主要元素迁移规律建立了煤炭热解预测模型。参考地下煤气化过程特点对气化反应进行简化,确定了需要考虑的主要反应后选择合适的动力学参数,编写反应动力学方程嵌入Aspen Plus流程模拟软件中,结合煤炭热解模型建立地下煤气化动力学模型。对比模拟结果与试验数据,并进行了误差分析,结果表明：模型预测产出气组成的绝对误差均在12%以内,为地下煤气化工艺设计提供了一定的参考价值。     

基于Aspen Plus物性分析计算甲醇水溶液凝固点

探讨了气液固多相平衡的机理,利用活度系数法计算各相热力学性质,采用Aspen plus物性分析计算不同浓度的甲醇水溶液凝固点,将计算结果与手册值进行比较,结果表明:模拟计算结果与手册值较为接近,在工程误差允许的范围内,可以用Aspen plus物性分析计算甲醇水溶液凝固点。     

采用Aspen Plus软件对一氧化碳变换单元的模拟研究

煤制甲醇一氧化碳变换单元原设计根据温度梯度,回收热量副产4.1MPa、1.1MPa和0.46MPa蒸汽,借助Aspen Plus工程软件对已运行装置一氧化碳变换单元进行模拟校核。通过比较设计数据,变换系统的各流股数据与工艺包数据较为接近。可作为变换单元实际操作技术改造方案的比选和模拟计算的基础,对变换单元优化操作有一定的指导意义。     

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。     

基于Aspen Plus的粉煤气化模拟

以Aspen Plus为模拟工具,选择反应平衡模型,并应用Gibbs自由能最小化方法建立了Shell粉煤气化模型;通过对神华、沾化和天碱煤种的气化模拟,对建立的模型进行了检验,结果表明:用N2输送粉煤的气化过程能够很好地模拟,而用CO2输送粉煤的气化过程模拟偏差较大.以沾化煤种为例,检验了气化炉散热损失取煤总热值约2%的合理性;研究了不同操作条件下的气化性能,结果表明:提高温度和压力可使气化过程得到强化.     

基于Aspen Plus的水煤浆气化模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了以纯氧为气化剂的气流床煤气化的数学模型,模拟计算了Texaco气化炉的制气过程;并利用该模型模拟研究了氧煤比和水煤浆浓度对煤气化指标的影响。结果表明:水煤浆浓度和氧煤比是影响水煤浆气化过程和出口煤气成分的主要因素,同时提出了提高出口煤气有效成分(CO+H2)的措施。     

甲醇合成过程的Aspen模拟

通过Aspen—Plus工具，采用合成动力学方程对甲醇合成流程进行了全流程模拟，分析了模拟计算结果。从循环气量、合成压力、冷却水温、合成塔进口温度、合成塔结构、催化剂装填量等方面论述了操作条件和反应器尺寸的变化对合成回路的影响。     

基于Aspen Plus平台的固体溶解度模拟计算

采用化工流程模拟软件Aspen Plus建立固体物质溶解度的计算模型,并利用灵敏度分析功能研究不同温度下的固体溶解度。以计算不同温度下KNO3和Na Cl在水中的溶解度为例说明了计算过程,模拟计算结果与文献数据的最大偏差分别1.65%和1.12%,平均相对偏差分别为0.81%和0.69%,吻合良好。研究结果表明本文建立的固体物质的溶解度计算方法是可行的,可为工业生产提供可靠的数据。     

基于Aspen Plus的褐煤热解过程模拟

以高水分褐煤为例,介绍了利用Aspen Plus化工流程模拟软件建立煤热解过程简化模型的方法及步骤.阐述了CPD模型模拟参数的设置过程,并利用Aspen Plus软件对煤热解过程进行了模拟计算,将得出的模拟值与实际值进行了比较.同时,对煤热解模拟过程及结果进行了分析,给煤热解过程的工艺开发和工艺优化提供了参考依据.     

基于Aspen Plus的船舶热力系统教学

船舶热力系统作为船舶院校能源与动力工程专业的特色课程,在教学过程中占有重要的地位。教改通过引入化工模拟软件Aspen Plus,引导学生完成系统典型操作单元的物料衡算与能量衡算,对于提高学生的工程实践能力具有重要的意义。