环己酮氨肟化反应装置泄压体系的安全设计

泄压体系的安全设计可以有效预防和控制失控反应事故.本文采用小尺度实验和放大计算相结合的方法对环己酮氨肟化反应装置泄压体系进行分析和安全设计.首先通过小尺度实验获取泄压设计所需的绝热温度上升速率等关键数据,并对实验数据进行了放大校正.然后在对反应体系分析的基础上,选取合适计算程序对环己酮氨肟化反应装置泄压系统进行了详细的设计.采用本文的方法对环己酮氨肟化装置进行安全设计尚未见报道,研究结果对该类装置的设计具有重要参考价值.     

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.     

加氢裂化装置紧急停车联锁逻辑设计

加氢裂化装置是炼油装置中爆炸和火灾危险性最高的甲类装置,因此,该装置仅有过程控制系统是不够的.为了保障生产设备和操作人员的安全,设计了一套紧急停车联锁逻辑保护系统.根据加氢裂化装置的工艺流程和安全联锁相关设置原则,采用该系统对紧急泄压系统和装置中的主要设备(如新氢压缩机、循环氢压缩机、反应加热炉等)进行联锁逻辑设计.该设计具有一定的工程实践意义.     

甲苯法己内酰胺反应单元的动态模拟

甲苯法己内酰胺各种工艺中较为先进的一种。为了深入了解这种工艺并为国内生产厂家提供生产操作的理论依据。本文建立了内酰胺化反应器、预混合器和水解反应器的数学模型,对该工艺的重点部分－内酰胺化反应单元进行了动态模拟。首先,通过研究内酰胺化反应机理,推导出了反应动力学方程,发现此反应为一级反应,反应速率同混合酸酐的浓度成正比。其次,热量衡算时,将标准状态下单质的焓定义为所有组分的基准焓,不再需要反应热数据。最后,以质量传递为基础建立了相平衡模型,具有算法稳定、运算速度快和计算精度高的优点。模拟结果表明,该模型能较好地描述反应器的操作行为。     

浅谈驱动波形对IGBT开关速度的影响

本文介绍1款在我公司伺服驱动器上使用的泵能泄放单元的工作原理,并提出改进后的泄放电路.结合实验结果,分析泵能泄放单元的驱动波形与IGBT开关速度的关系,得出了只要在IGBT的驱动波形的上升/下降速率达到开启电压前保证一致,则在开启电压之后的驱动波形的上升/下降速率对IGBT的开关速度并无明显影响,并对两种泵能泄放驱动单...     

乙烯装置碳二加氢反应器动态建模与控制

乙烯装置碳二加氢反应过程是乙烯工艺流程中非常重要的一个环节,本身具有复杂性,现场装置的反应过程和实验室的机理研究有很大出入,同时碳二加氢反应非常灵敏,且处于生产流程的中部,可变的操作条件较少,精确操作比较困难.因而对碳二加氢反应过程的研究是目前国内乙烯装置技术改造的一个重要内容.本文基于乙烯装置中碳二加氢反应过程机理,采用HYSYS流程模拟软件建立了加氢反应器的稳态和动态模型.通过对模拟结果与实际工业过程数据的对比表明,模型的误差在5％以内,能够满足工业过程建模的要求.同时,本文对碳二加氢反应器的常规PID控制方案进行了测试,针对反应器进料温度的变化和氢炔比的变化,分析了反应器的动态响应,讨论了不同进料工况下的操作条件对反应过程的影响.结果表明,碳二加氢反应器控制方案在反应条件变化时是稳定的,可以用于指导实际生产.     

干气制乙苯反应器自适应在线操作实时动态模拟

中石油某厂于气制乙苯生产过程中,随着反应器中催化剂的逐渐失活,操作人员通常凭现场化验分析结果及以往积累经验来调节操作温度,以保证工况要求乙烯转化率工艺指标,其过程存在较大滞后性和人为性.为消除以上所述不利因素,以该厂第:代于气制乙苯工艺为背景,针对炕基化反应器中催化剂的逐渐失活,在Matl曲环境下建立严格的机理模型,并借助OPC技术及栲型参数自适应校正,来实现烷基化反应过稃的实时动态模拟,从而在线预测出装置的卜一步合理操作温度以指导生产.其中,在建立过程严格动态机理模型的基础上,采用的OPC技术实现了实时动态模拟所需的在线数据采集与传输;而利用模型参数自适应校正则时刻保证了模拟的精度要求.二者的应用满足了建立的烷基化反应过程实时动态模拟的实时性与模型准确性要求.该系统的实现在将来应用中可使装置操作温度的调控变得更加精确、及时和有效,不但能够时刻保证生产中工况要求乙烯转化率工艺指标,而且能起到指导生产、在线优化装置操作的作用.通过在线预测来合理调节装置操作温度,既能降低燃料费用,又可延长催化剂使用寿命,有利于实现装置的"卡边"操作,将为企业带来显著的经济效益.     

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。     

基于EMMS的循环流化床三维全循环CFD模拟

对于循环流化床内气固两相流动,三维全循环计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)模拟是最直观可靠的模拟方式。然而,受计算资源和模型的限制,目前的模拟工作大多对构体进行简化,如仅考虑提升管段,或采用二维长方形代替三维构体,或对实际装置几何尺寸进行成比例缩小等等。对几何结构的简化,忽略了出入口、周向结构或返料装置等因素对流动行为的影响,因而计算结果不能准确反映真实流场。采用基于结构的多流体模型(the Structure-dependent multi-Fluid Model,SFM)耦合能量最小多尺度模型(the Energy-Minimization Multi-Scale model,EMMS)修正曳力,完全依据实验参数建立构体和设定边界条件,对中试规模循环流化床进行三维全循环动态模拟。计算结果表明,三维全循环模拟不仅能定性预测快速流态化中典型的上稀下浓和边壁浓中心稀的非均匀分布,定量对比颗粒循环通量、浓度和速度信息与实验值也吻合较好。由于三维全循环模拟不存在几何结构简化,能直接表征真实工况和流场,特别适合于结构复杂的大尺寸工业装置模拟。     

基于泄流孔的管道内检测器运动状态分析

检测器在管道内依靠输送介质的压差产生动力,从而驱动其行走完成壁面腐蚀缺陷的扫描检测,检测器在管内的运动状态会直接影响到检测数据有效性。检测器速度一般采用泄流孔的方式控制,泄流孔的设计和检测器运动机理建模研究检测器运动状态的关键。本文采用流体力学的方法建立了检测器在管道中运动时的流场分析模型,分析了当原油以相对内检测器1.5 m/s流速通过不同结构泄流孔时的流场变化情况,结果表明单孔渐扩型泄流孔周围流场状态更加稳定,更有利于内检测器运动状态的稳定。建立了当内检测器采用单孔渐扩型泄流孔时的运动机理模型,对内检测器所受驱动力和摩擦阻力进行深入分析,得到了泄流孔开度和内检测器运动速度之间的特性关系曲线,为实现内检测器运动速度控制打下了理论基础。     

SO2氧化流向振荡固定床的模拟

从质量守恒和热量守恒出发，建立了SO2氧化流向振荡固定床反应器的一维非均相动态模型，并在格距渐变的网格上使用了预测-校正有限差分法求解，该方法具有2阶精度且不用迭代。程序使用C语言编制，采用双向链表的存储结构，减小了存储量并大大加快了计算速度。根据数值计算的结果，考察了各参数对反应器动态特性的影响。     

大时滞过程的预测控制——催化裂化反应再生系统原料预热回路控制

实际的复杂工业过程 ,往往具有大的时滞 ,例如 :炼油厂催化裂化装置的反应再生系统 ,其原料油预热通过油浆换热实现 ,因此时滞特别大 .本文针对这一类大的时滞过程 ,设计了以动态矩阵控制为核心算法的预测控制系统 ,运行实践表明 :这一控制方案比原PID控制在控制质量上有较大提高 .     

大时滞过程的预测控制——催化裂化反应再生系统原料预热回路控制

实际的复杂工业过程,往往具有大的时滞,例如：炼油厂催化裂化装置的反应再生系统,其原料油预热通过油浆换热实现,因此时滞特别大,本文针对这一类大的时滞过程,设计了以动态矩阵控制为核心算法的预测控制系统,运行实践表明：这一控制方案比原ＰＩＤ控制在控制质量上有效大提高。     

Numerical simulation of a gas-liquid Rushton stirred reactor - LES and LPT

Simulations of aerated stirred reactor is performed using a combination of large eddy simulation (LES) and Lagrangian particle tracking (LPT). A single impeller Rushton turbine is positioned at the center of the reactor and air is introduced at the bottom through a circular sparger. Effects of the gas volume flow, stirrer speed and sparger dimension are investigated. The results show that the time averaged liquid velocities in radial and tangential directions decrease with increasing gas volume fraction. In the axial direction, the gas redirects the radial jet upwards, breaking the symmetry of the ring vortices. Especially, for a narrower sparger, a more concentrated tilt upwards is observed with a larger region of negative axial velocity. Although, low aeration number is used, the periodicity from the impeller is decreasing and interfering with the creation of the trailing vortex pair. The gas dispersion increases with decreasing the sparger diameter.     

某660MW超临界机组给水泵汽轮机调节系统故障分析及处理

某660MW超临界机组给水泵汽轮机在试运中,出现挂闸失败、调节油压低、速关阀不能正常开启、跳闸等问题,延误机组启动时间,严重影响机组和电网的安全运行。本文结合给水泵汽轮机调节系统油路流程和工作原理,分析出现挂闸失败、调节油压低等问题的原因,总结出该类型调节系统的故障特征,提出解决思路和处理方法,并通过现场试验,验证了处理方法的正确性,为快速判断和处理该类型调节系统类似故障提供依据;同时结合给水泵汽轮机速关阀结构原理,推导出速关阀中活动部件的力平衡方程,分析了速关阀动作过程对给水泵汽轮机挂闸的影响及其不能正常开启的原因,并从速关组件的结构原理出发,结合速关阀挂闸时的动作过程,推导出给水泵汽轮机挂闸成功与否启动油压力下降速度相差大的原因,为准确分析跳闸提供依据。     

板翅式换热器翅片流阻快速检测系统设计

铝制钎焊板翅式换热器是一种高效、紧凑式换热器,广泛用于空气分离设备、天然气处理、天然气液化、烯烃装置等石油化工的低温分离装置、hyco装置、氦液化、氢气液化装置及动力机械等。翅片是板翅式换热器的核心部件,其加工质量的下降,会直接导换热器阻力降的升高、传热效率下降,进而造成设备运行能耗的增大。因此,控制加工成型的翅片流阻在一定范围内,是有效保证翅片加工质量的关键。针对传统的基于风机的换热器阻力测试装置雷诺数上限低、试件拆装繁琐、测试效率低等缺点,采用高压气体作为测试气源,配合液压驱动的试件固定装置,开发了一套可实现板翅式换热器翅片流阻快速检测的装置。通过开发基于C#及SQL Server数据库技术的上位机测控软件,实现了测试数据的实时采集、处理和曲线显示。测试实验结果显示,该检测装置系统重复性误差均可保证在3%以内,满足宽雷诺数、高精度的翅片阻力特性测量要求,为实现翅片加工质量检测提供保障。     

加氢装置氢耗量模型的研究

主要研究了加氢装置原料性质对氢耗量的影响，包括原料硫含量、密度、溴价等。根据标定数据用Aspen软件建立加氢机理模型后，模拟不同工况的数据，利用多元回归的方法关联加氢装置氢耗量与原料性质和反应苛刻度的线性模型。     

Feedforward—feedback control of distributed parameter systems†

Regulatory control of distributed systems subjected to load disturbances is considered by using feedforward and state measure control configurations. Dynamic compensation of the feedforward signal is accomplished with a lead-lag function, the time constants of which are determined by means of a numerical search technique. Compensation of the state measure signal is provided by the distributed nature of the process itself. Exit temperature regulation of a tubular heat exchanger acted upon by velocity and inlet temperature disturbances is considered as an application for feedforward control. Considerably better performance is obtained with the addition of dynamic compensation to the feedforward signal. State measure control is applied to the exchanger for a feed temperature upset and the effects of sensor location on outlet performance are investigated. An optimal sensor location is determined which minimizes the integral-square error at the outlet.     

乙烯环氧化制环氧乙烷体系反应影响因素的模拟研究

采用拟均相二维数学模型对乙烯环氧化制环氧乙烷体系反应影响因素进行了模拟研究，结果表明提高温度Ｔ，降低空速Ｓｖ不利于反应选择性的提高；提高Ｏ２浓度，可显著改善反应特性，并提出分段投氧，Ｃ２Ｈ４浓度的提高，环氧乙烷的产率明显提高，但其它相关因素需相应调整，还提出了高选择性（８５％）催化剂需重新优化的问题。     

基于fluent的旋流器分级控制系统设计

目前,应用重介旋流器分选过程智能控制策略、极群组破碎分离水力旋流器参数化方法局限于单参数优化,难以控制微小尺寸变形,基于该问题,设计了基于fluent的旋流器分级控制系统。使用开关型交流稳压电源,为系统提供可靠电能。利用Q941F电动调节球阀,执行对应区间动作。使用BST6800系列压力变送器,实现底流流量控制。采用上装式气动阀门开关结构,增强阀门可靠性。通过人机交互模块,显示执行任务。根据基于fluent的数值模拟原理,计算进入旋流器的颗粒直径。结合Gambit模型和网格划分方法,仿真模拟分析切向速度、横向速度和径向速度三个方向分量分布情况。使用两套控制输出量调节旋流器进料速度,获取最佳分级尺寸,保证旋流器分级过程的稳定性。由实验结果可知,该系统最高分级效率为98%,最低为90%,具有高效分级效果。