基于Aspen Plus的甲烷化过程计算

基于Aspen plus建立甲烷化绝热反应流程模拟,利用Excel-VB实现平衡计算,过程总损失为212.37k W,三个级间冷却过程损失占比较高,分别为40.10%,10.78%,20.93%,混合过程损失为11.60%。对混合过程进行灵敏度分析,发现损失随着进料温差的减小而降低,由此提出先预热再混合的工艺流程。分析表明,改进方案更易于能量回收,且冷流体进料温度、压力相同时,更利于产生高压蒸汽。基于夹点-技术,考察了冷流体进口温度、压力对换热过程损失的影响,结果表明,提高冷流体进口温度、压力都可以减小换热过程损失。     

油田加热炉的“两箱”分析模型

加热炉在油田生产中应用得极为广泛,由于涉及到燃烧、传热、热交换、物质排放等多种不可逆过程,对其进行热力学分析,辨识用薄弱环节,具有一定的实际意义。运用三箱法建立了加热炉的黑箱—白箱分析模型,在推导平衡方程的基础上,给出了分析的评价准则和分析准则。对某原油外输加热炉进行两箱分析的应用研究发现,单项损最大的环节是燃烧产物与被加热原油之间的换热过程,可据此提出有效提高加热炉能质利用水平、减少?损失的节能技改措施。     

油库运行中热水锅炉与蒸汽锅炉的分析评价

运用能量系统分析方法,建立了蒸汽锅炉与热水锅炉的分析理论模型。分析比较了两种锅炉在油库生产运行过程中的能量转换效率,通过实例计算验证了热水锅炉的节能潜力。从热量的角度,分析了蒸汽锅炉与热水锅炉对库区油品维温过程的能量利用情况。计算结果表明,热水锅炉比蒸汽锅炉的能量利用率高,更适合在油库中应用。     

海上油气田原油处理系统分析

将分析法引入海上原油处理系统的能耗分析中,指导工艺流程优化、提高能量利用效率。概述了分析法及主要评价参数,提出了基于灰箱模型并结合HYSYS模拟对海上原油处理系统及设备进行分析的方法。选取EP24-2和KL10-1油田的两个典型原油处理流程进行分析,评价系统的整体能量利用情况。结果表明:2个海上系统的效率分别为29.07%和25.07%,大于陆上油气集输系统的效率;由于换热介质"能质不匹配",换热器成为系统中损最大的设备,2个系统中换热器损率分别为83.7%和54.2%。建议优化热媒温度,以进一步提高海上原油处理的能量利用效率。     

大庆萨南深冷装置的分析

采用工程分析方法,对大庆引进的萨南深冷装置进行了测试数据的分析。依据分析结果,对装置改进完善后再次分析,结果表明,分析能准确地辩识工艺装置的用能薄弱环节,为装置的节能改造提供可靠依据。     

原油管输过程中的不可避免损失

在保证原油安全经济输送的条件下,将管输过程中的损失分为可避免损失和不可避免损失。综合考虑输油过程中油品流型、流态随管输温度变化的特点,提出了按析蜡点、流态转变温度和反常点等管输特性温度,将站间输油管道划分为不同输送区间的方法,推导出了油品在不同流动状态下的不可避免损失计算式。以大庆某输油管道为例,分析了实际输送过程中不同输送区间内的不可避免损失,为原油管道节能输送提供了一定理论依据。     

分析在低温热回收中的应用研究

介绍了目前炼化企业低温热回收的途径及主要技术,阐述了低温热回收的潜力、效益及存在的问题。介绍了一种比传统热能分析方法更加全面、将能量的质与量相结合的能量评价法——分析法;阐述了的概念及基本原理,详细描述了低温热回收过程分析计算方法;给出了应用该分析法进行低温热回收优化改造的实际案例。     

强化传热性能的经济指标评价

在对管内受迫对流换热过程进行火用经济分析的基础上，提出了一项评价管内强化传热性能的火用经济指标——强化传热性能费用因子σ。该指标不仅反映了采用强化传热措施后传热能力的改善，而且反映了包括加工制造成本在内的强化传热管的所有费用的变化     

效率与背压汽轮机节能

及效率评价一个热力过程可根据热力学第一定律进行热平衡分析,通过热平衡找出过程中热能损失的部位,原因和数量,从而采取必要的措施,减少其热能的损失。但是仅仅进行热平衡分析是很不够的。因为第一定律所指出的热能的损失只是以各种方式排弃到环境中去的外     

确定公用工程夹点温差的新方法

根据损失与温位之间的关系,以损失相等为准则,提出了公用工程夹点温差的确定方法,并得出了计算公用工程夹点温差的公式。分别用单一公用工程夹点温差法和多公用工程夹点温差法对某乙烯装置换热网络公用工程进行了优化。结果表明,采用多公用工程夹点温差法比采用单一公用工程夹点温差法能获得节能效果更优的公用工程换热网络方案,两者的总损失之差为26122.7 kW。     

换热器系统的能质传递有效度

基于热力学能质传递理论定义并导出了换热器系统的能质传递有效度计算公式,系统地讨论了传热单元数、冷热流体热容量流率比以及单台换热器的流型对换热器系统能质传递有效度的影响,比较了换热器系统的能质传递有效度与换热器系统的传热有效度。结果表明,对于由多台结构和流型相同的换热器串一并联组合而成的换热系统,当其中的每台换热器为逆流布置时其热力学性能最佳;在相同的情况下,换热器系统的传热有效度总是大于换热器系统的能质传递有效度,且换热器系统的能质传递有效度和换热器系统的传热有效度以及两者之间的差值随传热单元数、冷热流体热容量流率比以及单台换热器的流型的变化呈现不同的规律。     

催化裂化分馏与换热过程模拟及综合优化

以国内某设计规模为240×104 t/a催化裂化(FCC)装置为背景,采用流程模拟系统Aspen Plus建立催化裂化反应油气分馏过程模拟模型;采用夹点分析和?分析方法对FCC装置的分馏及换热过程用能进行分析评价,找出过程用能瓶颈,对分馏与换热过程?损失偏大的问题提出相应的节能改进措施。结果表明：通过优化调整主分馏塔回流取热比例,合理提高高温位回流取热量,过程?总量32.71 MW增加到34.03 MW,?效率提高了4.0%;经换热网络优化后,装置多产压力为3.5 MPa的蒸汽流量约13.4 t/h,吸收稳定系统节约压力为1.0 MPa的蒸汽流量约11 t/h,产品油浆高温热量回收0.81 MW,过程低温余热回收增加2.91 MW,换热过程?总量从24.83 MW增加到27.70 MW,过程?效率提高了11.5%。     

含硫烟气余热智能相变回收系统性能实验研究

为掌握含硫烟气余热智能相变回收系统的运行特性,设计并搭建了性能测试实验台,测试了烟气热负荷率、LiBr溶液质量浓度和循环泵频率等参数对系统运行特性的影响.结果表明:系统热回收系数随烟气热负荷率的增大呈线性增长;系统火用效率随烟气热负荷率的增大而减小,但火用效率较小,仅约为0.15～0.20,表明该系统不适用于做功,而适...     

富气乙烷回收工艺改进及能耗分析

目的针对国内处理原料气在气质较富时乙烷回收装置单一、产物回收率低的问题,在原有工艺冷干气回流流程(cold residue reflux process, CRR)的基础上提出两种高效乙烷回收流程,即带闪蒸的冷干气回流流程(cold residue reflux process with flash evaporator, CRR-FE)和部分原料气过冷分离的冷干气回流流程(cold residue reflux process with feed subcooled, CRR-PS)。 方法在保证乙烷回收率高于95%的条件下,利用HYSYS软件模拟改进工艺流程,设置了3组逐渐变富的气质对CRR及改进流程进行了综合能耗和火用分析对比。 结果改进后的流程有很好的节能效果,其中CRR-PS流程节能效果明显,在GPM值为4.3时,CRR-PS流程综合能耗节约了9.4%。3种流程火用损最大为主体设备压缩机中的外输压缩机,其次是塔设备中脱甲烷塔和丙烷制冷,最后是换热器、空冷器及水冷器;改进后的流程性能很好,整体火用效率在80%以上,总火用效率排序为CRR-PS＞CRR-FE＞CRR;当GPM值为4.3时,CRR-PS火用损为28 471 kW,相比于CRR降低了3.9%,表明CRR-PS火用损失较少,有很好的节能潜力。 结论CRR-PS流程对富气适应性更强,节能效果更好。      

基于闪蒸循环的冷热电联供系统的热力学及(火用)分析

为对不同温度区间的低温余热及LNG冷能实现梯级利用并回收CO₂,提出了一种基于闪蒸循环的冷热电联供系统。对该系统设备及循环模块的热力性能、(火用)经济与(火用)环境进行了分析。结果表明,闪蒸循环中蒸发压力为4.5 MPa、蒸发温度为115°C、一级膨胀压力为800 kPa、分离器进口干度值为0.2时,该联供系统性能最佳,其净输出功、热效率、(火用)效率、LNG冷(火用)效率和CO₂捕集量分别为488.27 kW、61.290%、68.050%、69.530%和853.78 kW。此外,换热器与有机朗肯循环模块具有进一步降低成本与环境影响的潜力。     

损费用最小的换热器管程流速

根据热力学原理和传递过程的理论，对流体在换热器管程对流传热过程进行分析，研究损费用随管程流速的变化规律，探讨流体在换热器管程的适宜流速问题。     

液化循环中LNG冷量利用的热力学研究

LNG在气化过程中会有大量冷量释放。对LNG的冷量进行了初步的能量分析，并以克劳特液化循环为例，对LNG的流量和换热器压力对于气体液化循环的影响进行初步探讨，并采用流程模拟软件对其影响进行了验证，研究了LNG流量对循环液化系数、单位能耗、循环膨胀量和系统〖HT5”，7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”F〗效率的影响。结果表明，利用LNG冷量的克劳特循环，可以减少其膨胀气量，提高液化系数，降低单位液化产品的能耗，提高循环〖HT5”，7〗火〖KG-*3〗用〖HT5”F〗效率。找到分析LNG冷量有效的方法，对实践中利用LNG冷量有积极的意义。     

多层不锈钢波纹管换热器的研制与运行测试

压缩机中间换热器是天然气输送生产中的关键设备 ,换热器管束腐蚀、结垢和堵塞等故障 ,使水流不畅 ,换热效率下降。鉴于此 ,研制了多层不锈钢波纹管换热器 ,可使管内流体产生扰动 ,形成内壁的涡旋流 ,破坏边界层和污垢层的厚度 ,并增加换热系数。运行测试表明 :(1 )波纹管换热器的换热效率高于普通列管式换热器 ,其天然气出口温度完全满足压缩机的工作温度要求 ;(2 )换热器采用多层不锈钢波纹管管束 ,能适应较大的温差应力 ,不结垢 ,耐腐蚀 ,不泄漏 ,克服了普通单层不锈钢波纹管的“点腐蚀” ,压缩机运转正常平稳 ,运行周期大大延长     

乙烷回收改进流程用能分析

在国内油气田提质增效工作大力开展的背景下,改进设计出了两种高效乙烷回收流程,即带丙烷制冷的RSV改进流程(RSV-PC)与带自冷循环和吸收塔的分流换热乙烷回收流程(SHIA)。通过HYSYS软件模拟,对改进的两种高效流程进行了能耗分析与■分析。分析结果表明:相同乙烷回收率下,SHIA流程比RSV-PC流程节省能耗15.3%,节能优势明显;通过■分析的方法分析两种流程能耗差异发现,SHIA与RSV-PC两种流程的主要■损差异体现在换热器LNG-101、制冷系统二级压缩机K-105以及外输压缩机K-103三种设备上,且三种设备的总■损量占各自流程总■损量的76%以上。     

管壳式换热器Yong损分析

导出了管壳式换热器的火用损率计算公式,对影响功火用损的因素进行了分析.利用火用损比Ne对比分析了逆流、并流及错流换热器的热力学性能,对管壳式换热器选型和设计有一定指导意义.