深分装置的模拟与调优计算

利用Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ软件作平台,建立了空分精馏系统的计算模型,以齐鲁二化空分装置的设计值及５种有代表性的实际操作工况进行模拟计算,计算结果分别与设计值及实际工况吻合较好。并以提高氧气产量为目标,对５种工况进行模拟调优研究,找出提高氧气产量的途径,在不增加空气量的情况下,可提高氧气产量１５％左右。     

空分装置氧气产量偏低原因分析与措施

针对空分装置在运行初期高压板翅式换热器热端温差较大,氧气产量达不到设计要求值进行原因分析,介绍相应的调试处理手段,经过优化操作,氧气产量达到了设计值。     

山东华鲁恒升48000m~3/h空分设备顺利通过机械工业气体分离与液化设备产品质量监督检测中心72小时性能考核测试

2008年3月2日至3月5日,由机械工业气体分离与液化设备产品质量监督检测中心、山东华鲁恒升化工股份有限公司(以下简称:山东华鲁恒升)、杭州杭氧股份有限公司(以下简称:杭氧)三方人员在空分设备运行现场,对由杭氧设计制造并提供给山东华鲁恒升的KDON-48000/45500型空分设备进行了稳定工况下的连续72小时测试并获得通过。三方人员测试了包括氧气产量、氧气纯度、氧气压力、氮气产量、氮气     

空分精馏节能技术的应用

空分精馏是一种有效的精馏工艺,在具体的工作中,借助空分精馏工艺,可得到高纯度的产品,且可以获取较高产量。它是借助精馏塔板实现氧气与氮气的气液交换。空分精馏设备能源消耗水平相对较高,为提高工艺质量和节能水平,对空分精馏节能技术进行研究,分析空分精馏节能技术的应用,旨意提高空分精馏工艺水平,并达到节能减排的目的。     

空分装置粗氩塔投用及氮塞处理

伊犁新天煤化工有限责任公司20×10~8m~3/a煤制天然气项目配套3套空分装置,单套空分装置设计氧气产量为51 000 m~3/h、氮气产量为23 000 m~3/h。空分装置粗氩塔未投用时(负荷较低时粗氩塔不一定投用),氧气产量会减少,在系统高负荷运行时,粗氩塔投用对增加氧气产量有显著效果,但粗氩塔投用时若因外界因素发生变化而工艺操作未及时调整,会导致粗氩馏分中含氮过多,进而引起粗氩塔发生氮塞。介绍2018年7月16日发生的一起氮塞事故的现象及处理过程,对氮塞事故的原因进行分析,并总结生产过程中的操作调整及注意事项。     

空分圆筒式增压机止推瓦高温原因与处理

空分圆筒式增压机运行中止推瓦温度高达报警值,影响增压机打气量,进而影响空分装置氧气产量。通过对增压机平衡盘和止推瓦的优化升级改造,取得较好的经济效益,实现空分满负荷生产。     

基于内部热耦合空分塔模型设计的低纯氧流程

介绍一种新型内部热耦合空分精馏塔模型,在所建立的模型基础上对常规空分模型进行变形,设计出一种低纯度氧气流程。对设计的18 000 m3/h低纯氧流程空分装置进行简介,并通过与常规流程的比较说明该流程的节能性。     

14000m3／h空分装置冷箱改造及效果

我厂14000m3/h空分装置于2000年4月试车投产,同年8月通过72 h考核,各项性能指标均达到或超过设计值.2001年扒砂之后装置运行状况一直良好,但在连续稳定运行6 a后,随着开停车次数的增加,出现了冷箱板冻裂、冷箱内氧含量高、膨胀量过大、氧气产量下降、液氧泵不打量(开车初期该问题已经暴露)等一系列问题,严重制约着装置的安全稳定高负荷运行.2007年6月对空分装置冷箱进行了一系列整改和技术改造,效果良好,装置氧气产量达到了历史最高水平.现将改造情况总结如下,供同行参考.     

提高氮气平均纯度的分析与应用

氮气平均纯度对空分生产中提高氧气提取率有重要的作用,分析了影响氮气平均纯度的几种因素,总结出空分装置提高氮气平均纯度的方法及应用。     

空气分离装置的模拟与优化

采用ASPEN系统模拟软件对某空分装置的设计工况和实际工况进行了模拟计算，给出了以纯氧产量最大为目标函数的操作参数的优化结果，其结果可以为空气深冷分离设计和操作提供可靠的参考数据。     

内部热耦合空分塔的节能优化分析

内部热耦合精馏是迄今为止所提出的节能效果最好,而唯一没有商业化的节能技术。将内部热耦合技术用于空分塔,可以带来良好的节能效果。根据低温空气分离过程以及三组分精馏的特点,提出了一种新的内部热耦合空分精馏塔优化模型。在优化模型基础上,对热耦合塔进行了深入的节能优化与分析,并且与常规空分仿真结果进行了比较分析,压缩机能耗下降20.75%,产值增加17.46%,单位产值能耗下降32.53%。内部热耦合空分塔的提取率以及能耗均优于常规热耦合空分塔,节能效果显著。     

分子蒸馏技术研究进展

分子蒸馏是一种新型的分离技术,与传统的分离技术相比:操作温度远低于液体沸点,蒸馏压力在极高真空度下,受热时间短,系统基本绝氧,能最大限度地保证物系中的有效成分。本文分析了分子蒸馏技术的机理,介绍了目前常用的静止式、降膜式、刮膜式和离心式分子蒸馏器,以及分子蒸馏技术在化工、医药、轻工和食品行业的应用情况和发展趋势。     

分子蒸馏、薄膜蒸发与精馏耦合技术分离肉桂油组分

本文采用分子蒸馏、薄膜蒸发与精馏耦合技术对肉桂油主要成分的分离进行研究。系统的温度、压力和回流比对5种组分的得率和纯度的影响分别进行了研究,实验结果表明这种技术成功地用于分离肉桂油。为了进一步理解分离因素相互之间对分离效果的影响,本文选择肉桂醛为模型化合物,采用中心响应面法对肉桂醛分离的影响因素进行研究。实验结果表明:温度95℃,压力50 Pa时,肉桂醛的得率和纯度最高。实验验证的数值与响应面法模拟的数值一致,表明响应面法可以用于指导肉桂油的生产。     

Argon production from air distillation: Use of a heat pump in a ternary distillation with a side rectifier

A ternary feed mixture ABC can be separated into individual components through the use of a main distillation column with a thermally linked side rectifier. To enhance such a separation, a heat pump can be implemented to transfer heat from the condenser at the top of the side rectifier to the reboiler at the bottom of the main column. In this paper, one such heat pump is described and applied to an air distillation system separating the ternary mixture containing nitrogen, oxygen and argon. The separation is performed by a conventional double column with a crude argon side column. When this system is operated at an elevated pressure to obtain higher product pressures, the separation of oxygen and argon becomes very difficult and leads to reduced argon recovery. The proposed heat pump enhances the separation by providing a supplementary crude argon condensing duty through the vaporization of a liquid oxygen stream from the bottom of the low pressure (LP) column. This scheme improves the liquid/vapour ratio (L/V) in the bottom section of the LP column and, more importantly, increases the vapour feed to the crude argon column. This increased feed rate leads to a substantial increase in argon recovery for the elevated pressure air distillation process.     

Flow dynamics in distillation columns packed with dixon rings as used in isotope separation

Packed distillation columns are common in isotope separation. The pressure drop serves as an indication for the hydrodynamic state of the column. Models were formulated for flow and pressure drop dynamics in packed distillation columns. These models were confirmed on columns packed with Dixon rings and operated with water for separation of oxygen isotopes. Liquid holdup displacement is very important in isotope separation practice. Experiments proved that distillation columns packed with Dixon rings exhibit a behaviour close to plug flow.     

三组元全热耦合精馏过程的模拟计算

本文利用Aspen软件对三组分进料全热耦合精馏的分离流程进行设计和模拟,建立了相应的具体计算步骤。首先利用三塔模型把热耦合精馏过程简化为3个单独的简单清晰分割塔,通过简捷法设计和模拟得到塔板数和回流比等初值后进行严格法模拟,得到热耦合精馏的数据和操作条件。然后采用Aspen软件中的RadFrac模型,将三塔模型的模拟初值代入全热耦合模块进行严格模拟。结果表明,采用全热耦合精馏分离C4三组分比传统精馏的直接序列和间接序列节能约为20%。     

同位素水精馏非稳态过程制备低氘水的研究与应用

根据水精馏过程中氢、氧稳定同位素的分离特性,以及同位素精馏的稳态和非稳态级联过程的理论分析和研究,应用于水精馏法生产重氧(18O)水的分离过程,在连续生产重氧(18O)水的同时,间歇副产低氘水,使一套同位素分离装置能同时制备二种同位素产品,开发了同位素水的综合制备的技术,提高了分离装置的有效利用率.     

A Generalized Computer Model of the Transient Behavior of Multicomponent Isotope Separation Cascades

Abstract

The time dependent performance of large separation systems is a major consideration in the enrichment of the isotopes of elements that have a direct role in nuclear fuel cycles. The transient behavior of multicomponent separation cascades is described by a set of nonlinear partial differential equations that are similar in form for chemical exchange, distillation, gaseous diffusion, thermal diffusion, and other countercurrent processes. The Mound computer model is set up to solve the differential equations by a fast, implicit forward difference technique. Systems of up to 10 components can be handled with a wide variety of multiple input and output streams. With modifications, the program can be used to model systems of two or more cascades. It has been applied to the separation of the isotopes of uranium, the noble gases, carbon, oxygen, nitrogen, chlorine, sulfur and calcium. A neon isotope separation problem is given as an example of the precision with which performance can be predicted for multicomponent systems.     

加压–常压精馏分离甲醇–碳酸二甲酯的相平衡和流程模拟

变压精馏是分离共沸混合物的有效方法. 本文在计算机模拟和分析的基础上, 提出了加压–常压串联分离甲醇–碳酸二甲酯共沸体系的工艺方法. 采用UNIQUAC方程来表征甲醇–碳酸二甲酯二元共沸体系的气液平衡. 根据实验数据，回归了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. 模型的适用范围为：压力0.1~1.5 MPa, 温度337~440 K. 基于平衡级模型，对加压精馏塔进行了模拟计算, 分析了各主要操作参数对分离效率、产品纯度及操作费用的影响. 在对加压–常压串联流程模拟的基础上，得到了最佳分离操作工艺参数. 模拟结果对工业过程的设计和改造具有一定的指导意义.     

Design of extractive distillation for the separation of close-boiling mixtures: Solvent selection and column optimization

A practical methodology for the design and optimization of extractive distillation is proposed in this work. The extractive distillation is generally applied to the separation of close-boiling mixtures, which by conventional distillation is difficult to separate. The design and optimization of extractive distillation is more complex than that of the conventional distillation when considering the selection of suitable solvent to enhance the separation. Currently, the solvent selection can be effectively handled by the assistance of the computer-aided molecular design (CAMD) approach. The selection result may however be inconclusive due to the lack of accurate or missing parameters in the property model. In this work, the experimental verification and the property parameter determination were proved to be necessary as an additional step to achieve a successful and reliable design. The overall design methodology was illustrated through an industrial separation of C8-Aromatics mixture.