浮阀塔板最新应用研究进展

浮阀塔是一种应用极为广泛的汽液传质设备,本文介绍了国内研究开发的新型浮阀塔板。这些浮阀塔板是在F1型浮阀塔板的基础上开发而成的,相比于F1型浮阀塔板,具有压降低、雾沫夹带量小、泄漏量小、处理量大等优点。本文以塔板的开发年代和塔板类型为主线,对这些浮阀塔板的结构特点、流体力学、传质性能、优缺点等进行了概括总结,对每个系列浮阀塔板的设计开发理念进行了总结概括,同时介绍了导向浮阀塔板在齐鲁石化公司丁二烯装置中应用的成功实例,很大程度地提高了塔板负荷率和产品质量;并简单介绍了一些常用塔板在工业生产中的应用情况,阐述了这些新型浮阀塔板的发展思路,即浮阀形状以条形为主,并且大部分浮阀塔板都开有导向孔;最后指出了今后塔板技术的研究和发展动向。     

人工神经网络在化工过程中的应用进展

人工神经网络作为人工智能的重要组成部分,以其超强的鲁棒性、容错性、可充分逼近任何复杂的非线性关系、并行处理、可学习和自适应等优点在改善化工过程传统生产技术诊断滞后、难以优化控制、物性估算误差较大以及不能处理非线性复杂情况等问题上有着广阔的发展空间。本文概述了人工神经网络的原理和发展历程,综述并分析了人工神经网络在故障诊断、过程控制和优化、质量控制、定量结构-活性/性质相关性分析、物性估算、专家系统以及聚类分析等化工过程中的应用原理以及研究进展和现状。最后指出卷积神经网络等深度学习算法的性能高、速度快,在化工过程中发展和应用深度学习算法将成为其发展方向和研究热点。     

基于回归二元交互参数的芳烃抽提过程模拟

在模拟环丁砜-芳烃萃取体系时,由于存在获得准确的二元交互参数方面的困难,很难正确计算该分离过程。本文基于某厂芳烃抽提装置流程数据,首先查取该芳烃抽提料体系所涉及组分已有的相平衡数据,通过改进NRTL方程的第三参数,回归得到各组分间的二元交互参数;然后对仍缺失的二元交互参数用正规溶液理论进行估算;在此基础上建立装置中萃取塔、精馏塔等主要设备的数学模型,用序贯模块法进行计算。将计算结果与实际结果进行比较,结果显示两者平均相对误差在5%以内,表明应用的物性方法及数学模型可以准确计算芳烃抽提过程,为生产实际提供理论指导和技术支持。     

汽油吸附脱硫装置换热网络节能研究

针对某催化汽油吸附脱硫装置换热网络,分析装置流程,并且从整个流程中提取了6股冷物流和4股热物流的初始温度、目标温度、热负荷等数据,选择最小传热温差为15℃,利用夹点技术得到夹点温度为81.5℃,确定了装置的节能目标为节约公用工程量78.5%。然后利用夹点三原则对现有装置的换热网络进行分析,发现该装置夹点之上存在2个冷却器、夹点之下存在1个加热器并且存在1个换热器跨越夹点传热,这造成了能量的不合理利用从而造成能量浪费。针对这几个不合理的传热器,以现有网络为基础提出了增加2台换热器从而消除部分违背夹点原则的环节的换热网络优化方案,最终实现节约冷公用工程量52.8%,节约热公用工程量65.7%的效果。     

基于PR立方型状态方程普遍化温度函数的研究与评价

用11类70种非极性、弱极性和极性物质的实验蒸汽压数据对适用于Peng-Robinson状态方程(PR EoS)的17种普遍化温度函数对蒸汽压的预测能力进行了评价。根据各类物质蒸汽压预测结果平均相对偏差评价普遍化温度函数的预测能力。结果表明,Robinson-Peng (1978)、汪萍(2004)和Li-Yang (2011)温度函数能够准确预测烷烃、芳烃、气体和卤代烃类物质的蒸汽压,但对弱极性和极性的醇、醚、酯、酸、水等物质的预测结果不如Forero (2016)温度函数准确。以偏心因子和极性因子普遍化的温度函数对醇、酸、水等极性物质蒸汽压的预测结果明显优于仅以偏心因子普遍化的温度函数。     

环氧丙烷生产过程的模拟及扩产改造研究

运用Aspen Plus流程模拟系统,采用ElectrolyteNRTL和NRTL相结合的物性方法,利用氯丙醇皂化和环氧丙烷水解反应动力学方程,考虑了管道和皂化塔内的反应,实现了对某环氧丙烷装置的皂化过程的模拟。为了使环氧丙烷生产装置的生产能力由5万吨/年扩大到7.5万吨/年,提出了皂化混合器、换热器和皂化塔的改造方案。各项参数指标和生产装置生产实际数据的相对误差在3%以内,表明模拟中选用的单元操作模型及物性方法准确可靠的;并对扩产后的换热器和塔设备能力进行了核算,结果表明,能够满足年产7.5万吨环氧丙烷的要求,为环氧丙烷生产的扩产改造提供依据。     

煤焦油加氢裂化集总动力学模型的研究

基于对煤焦油加氢过程分析,建立了煤焦油加氢裂化五集总(煤焦油、汽油、柴油、气体、焦炭)动力学模型。利用煤焦油加氢裂化的实验室小试结果,对加氢反应过程的动力学参数利用MATLAB软件编程进行了回归。结果表明,该模型能很好的预测产品的分布,其计算结果和实验值一致。在此基础上重点讨论了在一定温度下空速、氢油比、氢气的初始压力等操作条件对产品分布的影响,为进一步工艺流程的优化提供了依据。     

基于化工仿真培训器专家评分系统的研究和开发

讨论了仿真培训专家评分系统的设计及实现。介绍了仿真培训系统评分方法的结构和实现方法,在现有基础上开发了的专家评分系统,并较详细的论述了专家评分系统的结构和功能。在装置的培训过程中该专家评分系统能够记录操作失误并提出建议,该系统的知识库可以根据不足及时获取知识,不断增加诊断能力,满足了工厂对工人培训和提高技能的需求。     

修正的ISI法及其应用

针对本质安全指标(ISI)灵敏性不强,指标区间不连续,评价方式较片面等缺点,对ISI的指标取值方法和评价模式进行了修正.通过建立指标区间函数,提高了指标的灵敏性,实现了指标区间的连续化;根据事故演变情形,提出了改良的评价模式,并增加了危害指标、诱变指标和事故指标,分别反映过程潜在的危害因素、诱变因素和事故情形;分别用ISI和ISIM对EDC过程实例的2个路径,即直接氯化法和氧氯化法,进行了评价和比较,ISI的评价结果分别为29和32,MISI评价结果中,危害指标分别为1 232.4和1745.8,诱因指标分别为5.83和7.45,事故指标分别为277.1和751.1,表明MISI法的评价结果更加符合实际过程信息,同时从危害、诱变和事故3个方面反映过程的安全特征.     

苯乙烯装置蒸汽凝液管网水锤发生原因分析

针对某石化企业苯乙烯装置蒸汽凝液管网多处发生水锤现象,基于压头守恒方法和集中蒸汽空化模型(DVCM)建立了蒸汽凝液管网的水力学分析模型,对蒸汽凝液管网进行模拟,并对实际管网中发生水锤现象具体位置的压力变化进行了详细分析,从而找出蒸汽凝液管网水锤现象发生的主要原因.分析结果表明,管线内流体压力过低以及不同压力蒸汽凝液混合致使管网空化现象严重是蒸汽冷凝液管网存在水锤的主要原因.