Aspen Energy Analyzer在化工过程分析与合成课程教学中的应用

化工过程分析与合成是化工类实践性非常强的专业基础课。在过程工业中,能量是通过换热网络进行传递的,换热网络设计是此课程教学过程中的重要内容之一。本文应用夹点技术,采用Aspen Energy Analyzer软件对简单的换热网络进行分析、综合和优化,使学生更加容易理解和掌握夹点的基础理论,同时使学生熟悉该软件的使用,为后续化工设计和毕业设计的相关换热网络研究打下基础,也可为日后的科研开发、工程设计和生产管理提供了一种有力的技术手段。     

知识卡片

夹点技术夹点技术(Pinch Technolog)始创于七十年代末的英国。Bodo Linnhoff博士领导的ICI公司的过程综合小组首先在工程设计中采用这种新的设计方法。取得了令人瞩目的节能效果。因而获得了1981年英国皇家学会奖。夹点技术是一种将化工热力学与化工系统工程相结合进行过程集成的新方法;它着眼于化工流程系统的分析,从根本上弄清工艺流程中热量及能源的利用是否符合夹点技术的原则,从而找到改进工艺流程(或工艺参数)以     

化工过程模拟技术及HYSIM模拟系统在化工生产中的应用

论述了化工过程模拟技术的发展现状，作用和用途，并以HYSIM化工模拟系统为例。介绍了化工过程模拟系统在化工生产中的实际应用工作，指出该技术在企业中应用已成为一种必然。     

基于模拟分析技术和随机搜索算法的化工过程能量集成方法研究

夹点和模拟分析技术已在化工能量集成中广泛应用.今以夹点技术为基础,对化工过程系统用能进行诊断,根据"过程用能一致性"原则提出能量集成改造方案,通过改变塔压实现塔顶冷凝器与塔底再沸器的热集成多效蒸馏.夹点技术实现的优化目标仅是热回收最大或公用工程能耗最小,不能实现包括设备整体费用最小的过程全局最优化.研究基于模拟技术,通过灵敏度分析,得到精馏塔各操作参数的样本映射数据,通过多项式拟合得到参数关联方程,并在遗传算法及模式搜索中设计过程费用函数,提出了将模拟分析技术与随机搜索算法相结合的,以过程费用函数最小化为优化目标的能量集成方法.工业实例的成功设计应用证明了其有效性和可行性.     

过程系统用能分析

从热力学观点出发认识过程的用能。以系统工程的理论为推导,采用夹点技术对大型化工生产过程系统的用能情况,进行分析和诊断,寻找过程用能的“瓶颈”所在,提出“解瓶颈”的策略,并结合实际生产装置的节能改造,说明该技术的应用。     

绿色化工技术在化工设计中的应用

简单分析了传统化工技术及其危害,其次探讨了绿色化工设计的原则及必要性,最后围绕化工设计中应用绿色化工技术提出了几点策略。     

夹点分析法在化工过程全局用能优化的应用

介绍了夹点分析在化工过程全局用能优化中的应用，用夹点分析法在实现各工艺装置内部热量交换的基础上，进行过程全局的剩余热阱和热源与公用工程系统的能量集成，包括余热回收、联产功量、蒸汽系统设计和透平网络综合。应用实例表明，利用该方法可以大幅度实现节能，是现代化工企业节能的发展方向。     

CAD技术在化工设计中的应用现状及深化探讨

从ＣＡＤ技术在化工设计中应用的必要性与可能性出发,分析了ＣＡＤ技术在化工设计中应用现状及其发展趋势,并对深化ＣＡＤ在化工设计中的应用作了初步探讨。     

换热网络操作夹点分析与旁路优化控制

换热网络夹点设计法是从设计的角度,针对某一给定的典型操作条件而进行的,而炼油化工过程的生产条件经常在一定范围内波动。在实际的生产中,换热网络的操作夹点和最小温差与设计值往往不尽相同,为换热网络的优化控制带来了一定困难。因而近年来对于换热网络夹点技术以及旁路优化控制方面的研究不断深入,但将夹点技术与换热网络控制集成的方法仍不成熟。本文从操作的角度求解并分析换热网络结构已定或网络正在运行情况下的操作夹点,定性分析操作夹点的变化规律,并提出在操作夹点附近设置旁路实现网络的旁路优化控制,从而将夹点技术应用于换热网络旁路优化控制中。实例仿真表明,这一旁路优化控制方法在满足控制要求的同时明显降低了网络的总公用工程,验证了其有效性。     

化工安全设计在预防化工事故中的作用

化工是我国经济发展过程中的重要支柱型产业，化工的安全设计是整个化工工作的重点，可以有效预防生产过程中化工安全事故的发生，保证人员的生命健康安全，避免企业遭受巨大经济损失。目前,化工企业在生产过程中积累了一些预防化工事故发生的安全设计体系，但仍存在一些问题，需要相关人员提高对化工安全设计的重视程度，明确预防化工事故在设计中的重要地位。     

大型复杂过程系统用能的诊断与调优

针对大型复杂过程系统用能的诊断与调优，发展了夹点分析（夹点技术）方法。提出采用虚拟温度法，确定各流股匹配换热的传热温差；将过程的夹点分析区分为操作型夹点计算与设计型夹点计算两个层次：操作型夹点计算用于过程用能的诊断；设计型夹点计算指导过程用能的调优。基于以上改进，开发了大型复杂过程系统用能诊断与调优策略，并应用于国内某厂乙烯装置的节能改造，可使该装置吨乙烯能耗降低４．１８７ＧＪ。应用表明本文提出的方法是指导大型复杂过程系统用能诊断与调优的有利工具。     

化工过程研究与设计的新手段

近年来，随着计算流体力学的发展，ＣＦＤ模拟成为化工过程研究与设计中，实验和理论并悖的新方法，本文评述这一新的趋势，讨论了ＣＦＤ方法在化工中应用的原理与方法，最后给出应用实例。     

化工设计行业中的计算机应用

在化工设计中，工程计算和工程设计是其主要的内容，这与计算机技术正好吻合，计算机技术符合化工设计行业的应用条件。化工设计由于引进了计算机技术，使得化工设计迈上了一个新台阶。从现代社会的生产需求来看，计算机技术发挥着重要作用，社会生产在很多领域都离不开计算机技术。计算机技术已经成为了一种必备的工具。计算机技术的广泛应用，促进了化学设计行业的改革。本文对化工设计行业中的计算机应用展开论述。     

创造学及其在化工上的应用

根据化工技术创造过程的基本构成，综述了化工技术问题的提出方法和新技术开发技法，介绍了创造学公化工上应用的实例。     

化工工艺与化工设备的适应性设计

结合化工工艺与化工设备之间的关系,基于技术层面对化工工业生产过程进行研究和分析,从化工工艺和化工设备的应用特点出发,对化工工艺和化工设备适应性设计的意义进行了阐述,并介绍了设计中需要遵循的绿色、安全和耐用性三大基本原则和一些设计策略。借助对化工工艺和化工设备适应性设计的研究,对化工工艺在应用过程中的问题与不足进行总结,从而达到优化化工工艺的效果,促进化工朝着节能化、环保化以及绿色化的方向发展。     

教-赛融合促进《化工分离工程》课程教学改革的研究

基于化工分离过程在化工生产中的重要地位，《化工分离工程》课程作为化工专业的一门专业基础课对学生专业能力培养具有极其重要的作用。化工设计竞赛作为《化工分离工程》专业知识应用的有效实践方式，以化工分离设计的专业能力要求在化工设计竞赛中的应用为出发点，从课程培养目标、教学内容优化以及教育教学方法改革等方面进行了探讨，结合教学实践本文提出基于教-赛融合促进《化工分离工程》课程教学改革和提高教学质量的实施途径。     

绿色化工技术在化工工程工艺中的应用

化工工程的应用范围正在不断扩大,然而,传统的化工生产过程往往会产生大量废弃物,造成严重的环境污染。因此,绿色化工技术的出现为解决这一问题提供了新的思路和方法。本文将详细探讨绿色化工技术在化工工程领域中的应用现状,并对绿色化工技术在化工工程中的应用趋势进行进一步探索,以期为相关从业确定行业发展方向。     

化工过程系统用诊断和调优的“夹点分析”法

把热力学与系统工程的方法相结合，进一步将“夹点分析”应用于化工过程系统的用能诊断及调优。首先，从能量的角度将以能量驱动的过程单元如，反应器，精馏塔，压缩机等与换热器网络中的冷，热流股统一起来，然后，利用格子图，总组合曲线（ＧＣＣ），扩充的总组合曲线（ＥＧＣＣ），分离的总组合曲线（ＳＧＣＣ）等诊断工具，对化工过程系统进行用能诊断，给出相应的调优措施，并将该方法应用于实际的化工过程。     

CAD技术在化工设计中的应用现状及深化探讨

从ＣＡＤ技术在化工设计中应用的必要性与可能性出发, 分析了ＣＡＤ技术在化工设计中的应用现状及其发展趋势, 并对深化ＣＡＤ在化工设计中的应用作了初步探讨。     

计算机软件技术在化工工程设计中的应用

近年来,我国化工企业得到了快速发展。在化工工程设计过程中,设计人员加强了对各工程软件的应用,提高了化工工程整体设计的合理性,也使工程的质量得到了显著提升。首先介绍了化工工程设计中计算机软件的基础作用;其次分析了化工工程设计中的主要内容和设计特点;其次,阐述了化工工程设计过程中应用的关键软件;最后,对化工工程设计过程中对计算机软件技术的具体应用进行了总结,并对将来的发展趋势做出展望。