二氧化碳汽提法尿素装置高压合成区仿真模型开发

根据二氧化碳汽提法尿素装置中尿素合成反应的条件以及高压合成区设备的结构特点,基于热力学机理模型,建立了高压合成区的动态仿真模型.计算结果同实际生产数据相比较,模拟值与设计值的偏差均在4%以内,说明本模型的精确性及可靠性较好,能够满足装置仿真需要,还可用于生产工艺条件优化和装置改造,具有较高的应用价值.     

KBR工艺合成氨装置仿真培训系统开发

在深入分析KBR合成氨工艺特点的基础上,采用仿真模拟技术的员工培训模式,兼顾模型的机理性和仿真的实时性,利用装置设计和实际生产数据,开发了45wt/a合成氨装置全流程模拟仿真培训系统。实际应用表明:系统仿真结果的各项参数指标和生产装置设计数据的相对误差控制在5%以内,能够真实反映实际生产装置的开车、运行、停车和故障处理等生产过程,具有实用性与预防性、可重复使用与经济性、真实性与安全性等诸多特点。本系统不仅可用于仿真培训,还可帮助工艺人员对装置进行动态分析、设计检验和案例研究,具有较高的应用价值。     

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。     

加氢裂化装置动态仿真

研究加氢裂化装置设计优化问题,针对新建加氢裂化装置,提出开发一套动态仿真系统用于培训员工,并对工程的控制设计进行动态仿真验证.由于加氢裂化装置工艺流程复杂,设备仪表多,控制方案先进,常规方法是建立系统的稳态机理数学模型或机理性较差的简化动态模型进行研究,而建立具备较强机理性的动态数学模型由于技术难度高,采用以实组分切割法为基础,对过程的反应动力学进行准确表征,结合动态序贯模块法,建立了具备加氢裂化动态数学模型,并调用过程控制模型进行动态操作.仿真结果表明,系统不仅具备仿真培训基本功能,还用来指导开停工方案制定,验证工艺与过程控制设计的可行性,并对过程中的问题进行诊断.     

催化重整装置仿真培训系统开发

为提高操作人员的操作技能,开发催化重整装置全流程仿真培训系统。以某重整装置设计数据、操作数据、DCS数据以及操作规程为基础,进行建模、绘图和组态,开发出重整装置全流程仿真培训系统。由于重整反应涉及组分过多,反应复杂,故采用集总方法建立重整反应器的动态数学模型。经动态仿真测试,模型的计算结果与装置的操作数据一致性较好,相对误差控制在±5%以内。该仿真培训系统包含开、停工及事故处理工况,能够较好地反映装置实际运行情况,具有较好的动态特性。     

一种新型精细化工过程仿真操作培训系统的开发

精细化工过程工艺复杂、操作繁琐,对操作人员的操作技能要求高,但用实际生产装置培训操作人员受到很多限制,需要开发仿真操作培训系统来培训操作人员。而现有的仿真培训系统开发方法不易做到模块化、通用化,开发不方便,因此需要研究新的更高效的仿真系统开发方法。使用通用监控和数据采集组态软件(Supervisory Control and Data Acquisition,简称SCADA)作为图形用户界面开发平台,综合应用机理建模法和动态补偿建模法建立过程动态模型,提出了一种新的基于通用监控和数据采集组态软件(SCADA)过程仿真系统开发模式。通过设计一种动态链接库函数,经过组态软件的数据库把动态模型计算程序和图形用户界面相连,成功地实现了过程仿真培训系统的集成,开发了一种SCADA模式精细化工生产过程仿真培训系统,其组成更加模块化,开发方法更加通用化,更易开发。一套精细化工生产装置的仿真培训实践表明,该仿真培训系统操作运行效果生动逼真,能较好地满足生产操作培训需要,改善了操作培训效果,提高了操作培训效率。     

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。     

复杂过程的模型化技术研究

针对石油化工生产过程,研究复杂过程控制系统的模型化技术,建立典型装置的机理动态模型库,解决流程工业综合自动化技术工程应用中的关键问题.研究模型工程化方法及模型验证与在线修正技术,满足生产过程适应市场不断变化的需求.应用机理动态模型,研究装置的工艺设计与先进控制系统设计相结合的集成设计技术,研究开发在线仿真实时分析功能及相关技术,促使石油化工生产过程各项技术和管理水平全面发展和提高.     

合成氨装置转化工段仿真模型的开发

基于某氮肥企业大型合成氨装w转化T段的工艺流程、设计数据和生产数据,通过构建了相应的动态模型,完成了该工段仿真模型的开发.以段转化炉装置为例,首先针对具体设备的操作特性以及反应机理确定传质、传热、反应模式,通过质量,热量恒算以及反应动力学建立其动态仿真模型,最后经仿真模型的测试,结果表明转化工段仿真的各项参数稳态指标和生产装置设计数据的相对误差控制在5%以内,具有较高仿真精度,对实际生产装置运行和改造具有重要的指导和研究意义.     

乙苯装置工艺仿真培训系统开发

以8万吨/年苯乙烯乙苯装置仿真培训系统的开发,对该装置工艺复杂,涉及组分多,无法应用经验模型仿真,故采用严格的机理模型,开发了多个化学单元设备的仿真模块,并采用序贯模块法开发了整个系统的仿真模型,通过有效的计算法,保证仿真速度的实时性和外部特性的逼真。通过验证仿真系统能较真实地反映装置的开停车、生产及事故状态的动态效果,可用于培训操作工,也可用于专家研究生产工艺的优化、诊断和控制方案,在实践中效果良好。