乙烯热泵系统的换热网络分析

夹点技术在石油化工行业换热网络分析中广泛应用,依据夹点技术的基本原理与设计原则,利用Aspen Energy Analyzer软件对某大型乙烯装置中的乙烯热泵系统换热网络进行了分析。分别对增加换热器消除跨夹点传热及改变乙烯塔操作压力2种情况下的换热网络进行了分析。结果表明,工艺设计过程中不应只单纯追求无跨越夹点传热和低能耗,应综合考虑一次投资、操作费用及投资回收周期,从而经济、合理地综合评价能耗。     

基于模拟的单/双压蒸发有机朗肯循环结构选择

针对单/双压蒸发有机朗肯循环(ORC)系统的工质和结构选择问题,结合Aspen Plus模拟和夹点理论分析,以120～200℃的低温热源为例,对单\双压蒸发ORC系统在不同工质条件下的热力学性能和换热过程进行了研究。结果表明:热源和工质换热形成的夹点类型是单/双压蒸发ORC系统结构选择的关键。对于单压蒸发ORC,随着工质临界温度的降低,工质在最优条件下与热源形成的夹点类型由泡点夹点(VPP)逐渐变为泡点和进口双夹点(VPPPPP),并最终形成单独的进口夹点(PPP);在形成VPPPPP双夹点时,单压蒸发系统效率达到最大;研究还指出VPPPPP双夹点是单/双蒸发结构选择的临界点,并据此获得了单/双压蒸发系统结构选择的定量关联式,为ORC系统工质和结构的选择提供了定量分析基础。     

三效MVR系统的流程模拟及性能研究

基于多效蒸发与MVR技术的优点,将2种工艺进行结合,提出多效MVR节能工艺的新思路,介绍了三效MVR蒸发系统的工作原理。通过Aspen Plus模拟了整个系统的工艺流程,并对三效MVR进行了性能分析。为了减少换热强度,应该尽量降低蒸发压强,这样原料需要预热的温度也会减小;压缩机的蒸汽压缩比维持在1. 6～2. 0比较合适;进料浓度不宜过大,高浓度进料液需适当稀释后再进行蒸发;为了提高此蒸发系统的制热能效比,需适当地减小压缩比;考虑到整个系统的节能效果,此系统在低温低压下运行较为合适。     

夹点技术在超大规模甲醇合成工艺中的应用

夹点技术被广泛应用于换热网络的设计和实际生产过程中能量的分析,利用Aspen Energy Analyzer软件对超大规模甲醇合成工艺的换热网络进行夹点分析,为节能降耗提供理论基础。     

甲基叔丁基醚裂解制高纯异丁烷换热网络优化

近30年以来,夹点技术在石化行业得到了迅速的推广与应用,并取得了良好的经济效益。文中依据热夹点技术的基本理论与设计原则,利用Aspen HX-Net软件对8万t/a甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制高纯异丁烷换热网络进行热平衡分析。结果表明:该流程冷热公用工程消耗量过大,换热网络设计不合理。采用Aspen HX-Net软件对换热网络进行优化和改进,使装置能耗大为降低。     

甲醇精馏工艺夹点技术应用和换热网络优化

夹点技术被广泛应用在换热网络设计和能量回收利用的过程系统优化中,通过Aspen Energy Analyzer软件等方法对甲醇精馏工艺进行夹点分析和换热网络优化,讨论甲醇精馏工艺节能降耗的优化方案,为能量的更优利用提供理论依据和可行方案。     

基于夹点技术的环氧丙烷工艺系统换热网络优化方法

基于夹点技术,采用整体系统和子系统换热网络优化法对氯醇法生产环氧丙烷工艺系统换热网络进行优化及对比,得出较佳优化方法. 利用Aspen软件对提取工艺系统流股数据进行校验并计算. 结果表明,现行网络夹点温差为30 K,整体系统夹点温度为329.5 K,子系统换热网络夹点温度分别为327, 329.5, 317.2 K;整体系统优化后节约能耗595.3 kW,分别占原系统热、冷公用工程能耗的17.47%和5.23%;子系统优化后节约能耗610.6 kW,占原系统热、冷公用工程能耗的17.91%和5.36%. 氯醇法生产环氧丙烷工艺系统换热网络优化利用子系统优化方法较佳.     

丙烷脱氢制丙烯工艺的流程模拟及换热网络的优化设计

首先利用Aspen Plus对丙烷脱氢工艺进行模拟,再利用夹点技术,通过Aspen Energy Analyzer对丙烷脱氢工艺换热网络进行能量分析,找出了用能瓶颈,并进行优化设计。优化设计后的换热网络冷热公用工程用量节能分别为28.3%、30.8%,节能降耗效果明显,经济效益可观。     

钛液MVR蒸发浓缩技术的压缩与换热问题探讨

钛液浓缩是钛白粉生产中能耗较高的工序,蒸汽机械再压缩(MVR)技术具有节能效果显著、操作条件温和等特点,在钛白粉等无机盐行业中得到了越来越多的应用.简要介绍了钛液MVR蒸发浓缩技术原理,给出了系统中的关键设计参数.为了避免压缩机产生应力腐蚀破坏及蒸发器结垢堵塞,对钛液MVR浓缩系统的压缩及换热问题进行了探讨,提出了钛液...     

机械式蒸汽再压缩蒸发和三效蒸发的计算机模拟

以质量分数9％氯化钠溶液蒸发预浓缩为研究对象,通过Aspen软件中换热器、分离器、压缩机和分流器模块对机械式蒸汽再压缩(MVR)和三效蒸发系统进行了模型建立和相关计算,对比和分析了能耗以及主要设备投入成本,为流程衡算、节能效果对比和换热器设计计算提供依据.结果表明,MVR蒸发技术相对传统三效蒸发技术,每年可节省能耗费用...     

利用常减压装置的余热减少酮苯脱蜡装置能耗

运用流程模拟软件模拟酮苯脱蜡溶剂回收系统,通过Aspen能量分析软件分析了上述过程的换热网络,根据夹点技术提出了改造方案.在该方案中将常减压蒸馏装置的一些低温热源用于酮苯脱蜡溶剂回收系统换热网络中,结果表明上述改造方案既可降低酮苯脱蜡溶剂回收系统中加热炉的负荷,又可使常减压过程的余热得到充分利用,提高了热能回收率.上述...     

利用夹点技术分析优化碳酸二甲酯装置换热网络

利用Aspen Plus软件计算出冷流股和热流股的焓变,然后运用夹点技术对碳酸二甲酯反应精馏装置换热网络进行优化分析。计算结果表明,优化后的换热网络节能效果较好。通过小试数据,可以推断中试乃至工业化装置的换热网络节能情况。     

机械蒸汽再压缩蒸发系统的性能分析

机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发系统是一种新型高效节能蒸发技术。它有多个单元设备组成,每个操作节点的控制都对系统运行的稳定性和节能效率至关重要,其中包括进料温度、蒸发压强、蒸汽压缩比、冷凝液温度等。若操作条件不当,不仅会大大降低蒸发效率而且会对设备和管路造成损害。本文建立了一套充分利用能源的MVR蒸发工艺流程,并通过理论分析对每个操作节点进行了质量和能量衡算,同时利用Aspen Plus模拟软件建立了系统的流程模拟图。通过对操作单元的变量控制,研究了循环蒸汽量、补充水的量与进料温度、冷凝液温度、蒸汽压缩比以及蒸发压强等之间的变化关系。由数据分析可得：原料在饱和液体时进料最佳,冷凝液的温度应保持与蒸发温度的有效温差在5～8 ℃时较好,压缩机的蒸汽压缩比控制在1.8～2.2较为合理。同时可利用冷凝液和浓缩液的余热对原料预热,补充水也可从冷凝液中直接取用。     

基于MVR热泵精馏的混合醇热集成分离工艺

机械蒸汽再压缩(MVR)热泵技术是把低品位的蒸汽通过压缩转变为高品位的蒸汽,循环用于热源的供热以减少能耗。而热集成技术则是合理的匹配冷热物流的换热,以提高物流的有效能利用率。鉴于精馏过程的高能耗和低热力学效率,本文以四元混合醇的分离为研究对象,把基于MVR热泵技术的热集成精馏工艺应用于该体系的分离,提出并研究了该体系带热集成与不带热集成各种MVR精馏工艺;以能耗和年总费用(TAC)为评价指标,采用Aspen Plus 软件对各分离工艺进行模拟与优化,确定各分离工艺的操作参数与设备参数。研究结果表明,与常规顺序分离工艺相比,MVR精馏工艺节约能耗50%以上,节约年总费用约61%。带热集成MVR精馏工艺与不带热集成MVR精馏工艺相比,在能耗和年总费用方面,优势相当,但前者热力学效率提高了约9.5%。     

异丁烯提纯装置换热网络的能效分析

基于Aspen Plus对抽余C₄提取高纯度异丁烯的工艺流程进行系统灵敏度分析,并以目前我国用户最重视的能源消耗问题与投资成本问题等为改造优化目标,基于Aspen Energy Analyzer对换热网络进行优化分析。对系统灵敏度进行分析得出：在精制塔理论塔板数为36、回流比为5的优化条件下,精制后异丁烯的质量纯度可达到99.95%,回收率可达到99.6% 。本文从夹点理论概念设计法着手,对异丁烯提纯装置换热并对其换热网络进行能效分析,结果表明,在反应温度为60℃,D006树脂做催化剂,结合Aspen Energy Analyzer优化后的能耗参数,计算得出工艺流程的热公用工程用量达到1944.17kW,相比原工艺过程的用能节约了12.9％;冷公用工程用量达到3877.78 kW,相比原工艺流程节约了23.4%,大幅度提升节能降耗效果并节省投资,因此本研究可以为能量的更优利用提供理论依据和可行方案。     

Split Heat Pump Distillation Based on Two-Stage Compression for Separating an Acetone-Water Mixture

There is a constant concentration zone for acetone-water mixtures, and the average relative volatility of the two components in the constant concentration zone is only 1.41, so the energy consumption of the conventional distillation process is high. Two kinds of split mechanical vapor recompression (MVR) heat pump distillation processes, i.e., single-stage and two-stage compression processes, were proposed to separate acetone-water mixtures. The thermodynamic data of the mixture were calculated and modules of Aspen Plus were used to simulate the distillation column and steam compressor. Taking the minimum total annual cost as the objective function, the conventional MVR and the two split MVR heat pump distillation processes were simulated and optimized. Compared with the conventional process, the MVR heat pump distillation process had greater economic advantages, and the split heat pump distillation (SHPD) with two-stage compression was superior to the other MVR heat pump distillation processes.     

利用夹点技术分析优化甲基叔戊基醚装置换热网络

利用Aspen Plus软件计算出冷流股和热流股的焓变,冷热流股的焓变分别为1.4W和-1.2W,然后运用夹点技术对甲基叔戊基醚固定床装置换热网络进行优化分析.计算结果表明,优化后的换热网络节能效果较好.通过小试数据,可以推断中试乃至工业化装置的换热网络节能情况.