虚拟仿真在化工专业实践教学中的应用

应用型科技大学在人才培养中必须重视实践能力的教育,这是高级应用型技术人才能力素养中一个重要方面,它直接影响人才质量和就业状况。分析了实践教学中存在的问题,并以应用型化工专业为例,介绍了通过虚拟仿真教学促进实践能力培养的一些做法。     

基于CW-HCA联合指标的高含硫天然气净化过程故障监测

高含硫天然气（HSG）净化过程复杂,导致安全开发风险极高。因此保障净化系统可靠运行、实现过程安全生产具有重要意义。对于类似化工过程,在独立成分分析（ICA）方法基础上,高阶累积量分析（HCA）用样本三阶累积量代替均值方差构造统计指标大大提高了检测率。然而,HCA构造独立分量空间指标时未考虑不同独立分量间重要性差异,这可能致使监测结果经样本高阶累积后出现一定程度的偏差。同时,采用多指标监测策略可能出现指标间监测结果相互冲突问题。为此,提出一种基于贡献度加权高阶累积量分析（CW-HCA）联合指标的故障监测方法。该方法根据独立分量的贡献度对样本的三阶累积量进行加权;再将加权后的指标与残差空间指标联合获得联合指标,实现监测。TE以及HSG净化过程的实验结果表明,所提算法相比ICA算法、HCA算法具有有效性和优越性。     

高含硫天然气泄漏的危害范围估计与防范对策

高含硫天然气井喷扩散将造成严重安全问题。为此文章分析了影响有毒气体扩散的因素包括气体扩散模式、泄露源类型、地理环境、气象条件等；为了准确评估含硫天然气扩散造成的影响，对几种常见气体扩散模型进行了比选，最终选用高斯模型和API模型计算出给定条件下高含硫天然气持续井喷的危害范围及后果。最后对模型的计算结果作了分析讨论，并提出了高含硫天然气井喷的防范措施。     

新疆油田原油常温集输脱水技术

根据目前新疆某油田原油脱水技术,研究出一种不需要加热(或微加热)的低温脱水技术,既简化了处理流程,又节约了成本。该技术实现了原油常温脱水处理,较好地解决了系统易结垢及运行成本过高的问题,在国内处于先进水平。     

天然气脱硫装置吸收塔模拟及增产措施

目的 某天然气净化厂已完成过程气羰基硫(COS)水解的改造工作,解决了商品气中总硫含量超标的问题,但商品气中二氧化碳(CO₂)摩尔分数过低(约0.25%),严重制约了商品气产率的有效提升,探究合适的增产措施可实现企业的降本增效。方法 利用HYSYS流程模拟软件构建了该净化厂两级吸收塔模型,分析了吸收塔塔板数、溶液循环量及脱硫剂组成对天然气净化的影响规律,重点研究了对商品气中CO₂摩尔分数的影响规律。结果 (1)在不调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至操作下限,商品气中硫化氢(H₂S)质量浓度不会超标,且CO₂摩尔分数可提升至0.87%;(2)在调整脱硫剂组成的前提下,减少两级吸收塔共5块塔板,同时,贫液和半富液循环量降至下限值运行,商品气中H₂S质量浓度仍不会超标,且CO₂摩尔分数可提升至2.47%。结论 对吸收塔模拟及增产措施的研究可指导该天然气净化厂的技改,提高商品气产率,为同类型大型高含硫天然气净化厂的技改优...     

火灾、爆炸指数法安全评价软件初步设计

利用Visual Basic语言设计了火灾、爆炸指数法安全评价软件,用于化工企业工艺装置安全评价。使用该软件可大大节省安全评价时间,并提高计算的准确性,减少人为失误;软件编辑过程简单,界面设计方便,计算迅速,用户易于理解掌握。     

基于动态核独立分量分析的高含硫天然气净化过程异常检测与诊断

目前高含硫天然气净化过程存在多参数动态相关的特性,导致基于静态多元统计过程监控方法对于异常状态检测效果较差。提出一种考虑参数时序自相关性的动态核独立分量分析(DKICA)异常检测与诊断方法。首先,引入自回归(AR)模型,通过参数辨识确定模型阶次,描述监控过程的时序自相关性;然后,将原始变量投影到核独立元空间,通过监控独立元对应的T²和SPE统计量是否超出正常状态设定的控制限,实现异常检测;最后计算所述T²统计量对原始变量的一阶偏导数,绘制贡献图实现异常诊断。以某高含硫天然气净化厂采集的数据进行分析,结果表明基于DKICA高含硫天然气净化过程异常检测精度要优于静态独立分量分析所得的检测精度。     

甲醇污水预处理装置技术改造及效果

延长气田采气二厂甲醇污水预处理装置原采用间歇式工艺,污水处理规模小,人工操作繁琐。为提高污水处理量和减少员工劳动强度,对装置现有工艺进行了改造。首先,在涡流反应沉降罐前增加流量调节阀,在其后增加液位调节阀,既实现了甲醇污水连续处理,又确保了沉降罐中污水与化学药剂拥有足够的反应停留时间;其次,改造过程中对污水中的pH值调节剂、絮凝剂、氧化剂等化学药剂注入量进行了优化调整,满足了连续处理污水条件下水质仍然达到指标要求。工艺改造效果表明,污水连续处理后,装置处理能力由120 m~3/d提高至180 m~3/d,提高了自动化程度,减少了人员工作量及单位水处理成本。     

氨基-磷酸改性铁基空心玻璃微珠催化剂用于天然气湿法氧化脱硫

目的为了避免常规天然气湿法氧化脱硫工艺中硫磺沉积引发的设备堵塞问题,开发了一种氨基-磷酸双官能团改性的铁基空心玻璃微珠(HGB)催化剂,用于脱硫-再生分步进行方案中脱硫富液的非均相催化氧化再生。 方法采用红外光谱表征催化剂的结构。通过静态脱硫实验研究了硅烷偶联剂 KH-550的配比、焙烧温度、FeCl₃投加量等因素对脱硫剂再生及脱硫效果的影响,并考查了催化剂的重复使用性能。 结果氨基-磷酸改性铁基HGB催化剂可实现脱硫富液的有效再生,且能在酸性的脱硫液中保持稳定,在温度为300 ℃下焙烧6 h、HGB与KH-550质量比为1∶8、HGB与FeCl₃·6H₂O质量比为1∶5的条件下制备的铁基HGB催化剂具有最佳催化性能,对脱硫液重复再生3次后,脱硫液性能基本保持稳定。红外光谱分析结果表明催化剂结构保持完好。 结论氨基-磷酸改性铁基HGB催化剂在天然气湿法氧化脱硫领域中对脱硫富液的再生具有较好的效果,可为目前脱硫富液的再生提供新的选择。      

高含硫天然气脱硫操作条件对能耗影响的模拟研究

 采用流程模拟技术分析了高含硫天然气脱硫工艺操作条件,如原料气处理量、吸收塔温度、吸收塔压力、吸收塔板数、再生塔温度对脱硫能耗的影响,并通过灵敏度分析比较了各操作条件对脱硫能耗的影响力大小。结果表明,高含硫天然气中酸性组分浓度高,为满足净化要求需增大溶液循环量,因此带动公用工程消耗增加,脱硫能耗比常规含硫天然气脱硫情况显著增加。在操作中,提高吸收塔温度、再生塔温度和原料气处理量均会引起脱硫能耗升高,而降低吸收塔压力、减少吸收塔板数可降低脱硫能耗。由于醇胺溶液再生耗能占脱硫总能耗绝大部分,故制定节能措施应重点考虑再生塔温度控制,蒸汽、凝结水以及净化系统余压、余热资源的合理利用。