甲苯一段硝化反应装置的动态仿真分析

研究优化硝化反应器建模问题,对国内某化工厂甲苯一段硝化工艺,重点对硝化反应装置进行了研究.为了提高求解速度和准确性,更好的掌握和预测装置在开停车过程、正常工况和事故状态下的动态现象,建立了相应的动态仿真机理模型,并且开发了相应的动态仿真程序模块,使稳态时的结果能真实的反映正常工况下的生产实际情况,并进行仿真.仿真结果表明,仿真与生产实际值误差在2%以内,动态实时仿真能很好的反映开停车及事故状态下的动态效果.利用模型的操作特性,获得了适宜的操作参数范围,证明仿真系统软件对指导实际生产流程有重要意义.     

柴油加氢反应过程的动态仿真

针对国内石化行业的柴油加氢精制工艺,重点研究了加氢精制反应器.主要目的在于通过建立柴油加氢反应器的动态模型,为开发出柴油加氢工艺的动态仿真软件提供可靠的依据.在反应器模型分析过程中,采用新的思路,通过对反应器类型和反应网络的分析,确定了反应动力学模型,并建立了物料衡算、能量衡算等方程,进而建立了反应器的动态数学模型.模型计算结果与实际工艺值相符,准确地反应了装置正常运行时的状态,说明了数学模型的正确性.工艺仿真系统的建立,成功地应用于国内石化企业员工的培训工作,效果显著.     

常减压蒸馏装置流程模拟及优化研究

在实际生产过程中,对流程模拟的研究关系到产品的质量和产量.根据石化炼油厂常减压蒸馏装置中初馏塔和常压塔的生产工艺和原油精馏原理,结合现场工艺数据,并基于Aspen Plus化工流程模拟软件,实现了初馏塔和常压塔的流程模拟.同时,通过灵敏度分析工具优化操作条件,指导操作人员对常压塔的操作条件进行有效调节,调节效果令人满意.     

常压蒸馏装置的效益分析与能耗优化

常减压蒸馏是石油加工的"龙头"工艺,生产过程需要消耗大量的能量,因此,常减压蒸馏优化对提高效益和降低能耗有重要意义。根据过程?损理论,增大高温位的二中循环取热比例可降低有效能的损失。以常压蒸馏装置的效益最大和二中循环取热比例最大为目标,以产品质量为约束,建立了优化模型,应用列队竞争算法分两步求解。实例计算表明,对比原工况点,最终优化操作点的常压塔产值增大8560万元/a,总取热量增大1.90MW,充分利用了装置内部多余的热量。     

气体分馏装置的动态仿真

气体分馏装置主要由四个精馏塔构成,为实现该装置的动态建模,必须建立准确的精馏塔的数学模型。故结合物料衡算、能量衡算、相平衡及流体力学方程建立了精馏塔的动态数学模型,并应用于气分装置,通过C语言编程计算。将仿真结果与工厂实测值对比,证明上述的仿真值能较好地符合工厂实际情况。并对精馏塔做动态分析,在进料的阶跃干扰下,查看塔主要操作参数和产品组成的动态扰动,改进模型能正确预测精馏塔的动态特性,并且能在扰动下快速达到新的平衡。     

高压加氢裂化装置仿真培训系统开发

针对某石化企业400万吨高压加氢裂化装置,为提高操作人员的操作能力和技术水平,培训器采用建立机理动态仿真模型,通过集成工艺仿真软件、仿DCS学员站软件和总体监控软件,开发出高压加氢裂化装置动态仿真培训系统。系统可设置复杂事故11项,实现了实时切换开工、停工、正常培训的功能,具有较完善的评分系统。仿真实验表明,仿真值与设计值的相对误差均在3%以内,符合动态仿真的精度要求,能够真实反映装置的开停车和生产事故的动态特性,在培训过程中取得了良好效果。     

乙二醇解吸和再吸收过程的动态模拟与优化

化工流程模拟软件不断发展,越来越多的化工装置开始采用流程模拟来优化装置的操作。本文分析乙二醇生产中解吸和再吸收过程的机理和动态特性,采用严格法计算解吸和再吸收过程,稳态和动态模拟其流程。模拟结果与实际工业过程数据相符,能够满足工业建模的要求。根据动态模拟的结果,探讨不同进料工况下的操作条件对解吸和再吸收过程的影响。在所建模型的基础上,针对进料的变化,再沸器热值的变化以及进料组分的变化,分析解吸塔的动态响应,并衡算系统的物料和能量,确认再沸器的热负荷。最后根据换热器的几何尺寸,核算塔釜再沸器换热面积,确认换热能力。本文动态模拟结果,可用于指导实际生产,仿真培训或先进控制方案的设计,也可以在操作条件进行改进时,为实际生产最佳条件的选择提供基本依据。     

甲醇低压羰基化制醋酸反应器仿真

在甲醇低压羰基化制醋酸反应器内,化学反应与流体力学状况非常复杂.因此,反应器机理模型的建立是开发全流程仿真机过程中必须解决的问题.文中对甲醇低压羰基化制醋酸反应机理与动力学进行j,深入研究,通过合理的简化假设以及物料衡算、热量衡算建立了醋酸反应器的机理模型.合理的简化假设极大地提高了模型求解的速度,满足了实时动态仿真的要求.仿真结果表明,达到稳态时的结果能很好地逼近实际值,动态过程也能很好地反映实际过程的变化趋势,并能对非正常工况进行仿真.该模型对醋酸反应器动态特性与控制方式的研究以及全流程仿真机的开发具有重要意义.该模型已成功应用于某化工厂的醋酸反应器全流程仿真机,取得了满意效果.     

火电机组烟气脱硫仿真培训系统的开发

为了培训火电机组的脱硫运行人员,以360MW火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统为研究对象,建立了反映整个脱硫工艺过程动态特性的数学模型,并以该模型为基础建立了全工况培训用仿真系统.该系统模拟了整个脱硫工艺中主要的工作过程,包括烟气系统、吸收系统、再热系统、石灰石系统、吸收塔储存系统、石膏制备系统、石膏排放系统,以及公用系统等子系统.整个仿真系统以局域网络为硬件基础,以实际DCS操作和显示为表现形式,真实地模拟了实际现场的动态过程,为脱硫运行人员的正常操作和故障分析提供了一种有效的工具.     

催化重整装置仿真培训系统的开发

以30万吨/年催化重整装置为对象,研制开发了生产装置全流程、全工况操作的DCS仿真培训系统.该文介绍了系统结构和各部分的功能;同时,结合实例说明了建立包括正常操作、开工和停工的动态仿真培训数学模型的过程,采用机理和经验相结合的方法,既逼真地反映了实际生产过程运行情况,又满足了仿真培训系统的实时要求,为操作人员的培训发挥了重要作用.