氯硅烷和多晶硅精馏节能减排与提高质量的技术与应用

多晶硅不仅是信息产业的基础材料,而且也是实现光电转换（如太阳能发电）的理想材料。为促进我国光伏产业和电子信息产业的持续快速发展,国家发改委将“光伏硅材料的技术开发”列入《可再生资源产业发展指导目录》,2005年国家发展与改革委员会发布的第40号令《产业结构调整指导目录》将6英寸以上的单晶硅、多晶硅及晶片列入当前国家重点鼓励发展的产品。     

乙酸甲酯-甲醇-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐物系等压汽液平衡数据的测定与关联

在101.3kPa下,用改进的Othmer釜测定了乙酸甲酯-甲醇-1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([emim]BF4)三组分物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,加入[emim]BF4,乙酸甲酯-甲醇二组分物系的汽液平衡线发生偏离,离子液体摩尔分数越大,偏离程度越大;[emim]BF4表现出盐效应,使乙酸甲酯对甲醇的相对挥发度增加。用NRTL模型对汽液平衡的实验数据进行了关联,得到二组分交互作用参数。采用该模型参数,乙酸甲酯-甲醇-[emim]BF4三组分物系乙酸甲酯的汽相摩尔分数的实验值与计算值的绝对平均偏差为0.003,温度平均偏差为0.3K。     

醋酸乙烯精制工艺中TQ-203塔的参数模拟优化与技术改造

针对某工厂醋酸乙烯精制工艺TQ-203塔存在处理量不能满足生产要求、能耗较高的问题,运用流程模拟软件Aspen Plus对TQ-203塔进行模拟,选取最接近生产实际的NRTL模型,确定了理论板数为31块。由单因素分析给出了较优的参数范围,利用正交实验方法得到的最佳参数组合为:进料位置为第5块理论板,回流比为2.30,侧线采出位置为第29块理论板。根据上述结果提出对TQ-203塔更换塔板、调整进料及侧线采出位置的改进措施,能够满足该塔对处理量及产品纯度的生产要求;提出了侧线采出预热进料和采用第五精馏塔侧线采出做本塔塔釜热源的节能措施,该措施能节省水蒸汽(0.4 MPa)12.56 t/h、循环冷却水434.54 t/h,可取得经济效益1495万元/a。     

S型规整填料的液泛特性及模型研究

用直径为0.5 m、填料高度为1 m的有机玻璃塔,在常温常压下以空气和水为介质,在不同的喷淋密度下测定S型规整填料的液泛性能,并将其液泛气速与CY型和SQ型规整填料进行了比较。实验结果表明,S型规整填料具有较大的液泛气速,S-800型填料液泛气速较CY-800和SQ-800平均提高了20.77%和15.34%。由规整填料层内流体的水力学理论关系式可推导得到S型填料的液泛气速模型,该模型的计算值与实验值的最大相对偏差均为3.09%,平均相对偏差为2.29%,可用来预测S型规整填料的液泛特性。     

氯乙烯精馏工艺流程的模拟计算及技术改造

采用Aspen Plus化工流程模拟软件对250 kt/a聚氯乙烯装置的精馏过程进行模拟和优化,对回流比、进料位置及馏出比等操作参数进行灵敏度分析。模拟计算得到低沸塔和高沸塔的设计参数分别为:实际塔板数34和40、回流比2.0和0.8、进料位置第16和第14块塔板、馏出比0.1～0.3和0.8～0.9。以设计参数为基础,采用高效导向筛板对低沸塔和高沸塔进行改造,低沸塔能耗降低50%,冷凝水用量节省6.6 t/h;高沸塔能耗降低36%,冷凝水用量节省42 t/h;产品中氯乙烯的含量达99.99%(w)以上,改造效果良好。     

乙酸乙烯精馏过程的模拟优化与工业应用

利用化工流程模拟软件对乙酸乙烯精馏过程进行模拟优化,通过模型对比得到了适用于计算该物系的物性方法;分析了各工艺参数对分离过程的影响,得到了最佳进料板位置、回流比和采出量。同时在原有塔体不变的情况下,利用高效导向筛板对乙酸乙烯精馏过程进行改造,并得到了工业应用。改造后工厂的运行结果表明,结合计算机优化的高效精馏技术能有效地提高产品纯度,降低原料和能量消耗,从而取得了很好的经济效益。     

基于井下流量测量的微流量控制系统

为了能够快速有效地监测井下复杂情况并控制井底压力,开发了一种基于微流量测量的控制系统,根据实时监测钻井液进出口流量的变化来判断井下复杂情况,通过调节井口节流装置的开度来控制井口回压,从而实现对井底压力的精确调节和控制。设计了一套井下压差式环空微流量测量装置,该装置能够快速监测由于早期井涌、井漏等井下复杂情况而引起的井底流量的微小变化,并将井下测得的数据通过MWD传送至地面,与井口数据相结合进行分析,从而能够更加有效地提高微流量控制系统对井底复杂情况的判断能力和系统控制精度。介绍了井下微流量控制流程,进行了压差式井下环空流量测量装置的入井试验,分析了试验结果。入井试验表明,该装置可成功监测环空井底微流量变化,及时反映井底工况,且测量精度较高。      

混合钻头在元坝须家河组高研磨性地层的应用

元坝气田主力气藏埋深超过7000m,是中国埋藏最深的海相气田。陆相地层岩性致密、硬度高、非均质性强、机械钻速低,特别是须家河组地层,硬度高、研磨性强、可钻性极差,牙轮钻头磨损速度快、进尺短,PDC钻头难以满足高研磨性的要求,钻头合理选型困难。针对须家河组地层硬度高、砂泥岩交错的地层特点,研制出了KPM系列牙轮-PDC混合钻头,采用3刀翼和3牙轮设计,兼具牙轮和PDC钻头两者的优点。在元坝须家河组应用3井次,较好克服了地层硬度高、软硬交错的影响,进尺和机械钻速均获得大幅提高,为元坝钻井提速探索新的 方向。     

对乙酰氨基苯甲酸在甲醇+乙醇混合溶剂中溶解度测定及关联计算

溶解度的实验和计算是固-液相平衡热力学研究的基础, 为工业结晶分离过程优化提供重要参数。本文以对乙酰氨基苯甲酸为目标溶质, 在标准压力下, 通过激光动态法在277.95~323.35K温度范围内, 测量其在甲 醇+乙醇混合溶剂中(乙醇质量分数0、20%、40%、60%、80%、100%)的溶解度, 分析了溶解过程中的热力学现象。实验数据用Modified Apelblat、修正的Jouyban-Acree两种热力学模型进行了关联计算。结果表明, 两种模型对对乙酰氨基苯甲酸的关联效果都很好, 其中Modified Apelblat、修正的Jouyban-Acree方程的计算值与实验值的平均相对偏差分别为0.702%和1.105%。通过热力学理论分析, 计算得到对乙酰氨基苯甲酸在混合溶液中溶解焓Δ_dH_m和溶解熵Δ_dS_m, 结果发现该溶解过程为放热过程, 焓变对溶解过程影响较大。     

S型规整填料的流体力学与传质性能

通过对4种不同比表面积S型金属丝网波纹填料进行冷模实验,研究分析了S型填料的流体力学和传质性能,并把其性能与同比表面积的金属丝网波纹填料进行了对比。研究表明,S型填料具有较小的塔压降,当F =1.2 (m/s)·(kg/m³)^0.5时,S800的干塔压降比CY800降低了40.02%;当F =1.2 (m/s)·(kg/m³)^0.5、L=25.46 m³/(m²·h)时,S800的湿塔压降较CY800降低了78.18%。S型与CY型填料相比具有较大的液泛气速,S800的液泛气速较CY800增加了22.22%以上;另外,S型填料具有较高的传质效率,S800型填料的理论级数每米最高可达到20块/m,当L=25.46 m³/(m₂·h),F≤1.5 (m/s)·(kg/m³)^0.5时,S800的理论级数较CY800提高了12.33%以上,传质效率较传统填料有很大程度的提高。S型填料的流体力学和传质性能均较好,能同时满足高通量、低压降、高效率等生产要求,有很好的应用前景。