低温甲醇洗装置设计工况全流程模拟

cience Technology Vision2012年第30期(总第45期)科技视界能源科技低温甲醇洗装置设计工况全流程模拟卜令坤神华宁煤集团煤炭化学工业公公司质检计量中心宁夏“灵武750411)【摘要】在通用模拟软件平台上进行低温甲醇洗系统全流程的模拟与分析,将大大缩短原工艺改造方案和新工艺设计方案的设计时间并达到节能降耗以至增产目的,从而显著降低授资用并产生巨大的经济效益,因此具有重要的现实意义。【关键词】低温甲醇洗;节能降耗;经济效益;全流程模拟;收敛方法;操作参数0引言计规定的收敛,因此推荐采用 WEGSTEIN法用于计算模块的收敛;而改造工况的模拟,往往存在着设计规定的模拟,因此在采用 WEGSTE低温甲醇洗工艺具有十几个回路六十多个单元近百个流股,系创法不能收敛,或者存在多个设计规定时,可以采用 BROYDEN法或统工艺复杂回路众多,使用通用模拟软件系统进行全流程模拟收敛 NEWTON法用于收敛模块的收敛低温甲醇洗系统过程单元庞大且回路众多。使用通用模拟软件系主规定了断裂流股、收敛模块以及收敛顺序等,并修改了断裂流股收统进行全流程模拟,如果采用系统默认的收敛参数以及由此确定的断做参数收效方法参数以及计算顺序收参数等以确保低温甲醇洗裂流股、收敛模块以及计算顺序等并不能保证系统顺利收敛实际的系统全流程顺利收;并且由于过程单元模块模拟产生的误差在全流模拟计算结果也表明这一点。因此,作者根据低温甲醇洗工艺全流程程模拟中诊级放大,对部分过松单元规型数包括备参数和操作条信息流程图,自主规定了断裂流股收敛模块以及收敛顺序等,并修改了断裂流股收敛参数收皱方法参数以及计算顺序收敛参数等。1低温甲醇洗系统全流程模拟流程收斂及收敛方法选择2低温甲醇洗系统全流程模拟计算结果一般说来,使用序贯模块法进行全流程模拟需要首先完成以下工在成功完成低温甲醇洗系统各个过程单元设计工况模拟与分析将模拟所(1)选择断裂流股断裂流股就是由循环所确定的具有组分流总算方法以及设备参数和操作参数等输入全流程模拟系统中的对应过摩尔流、压力和焓的循环流股。它可以是一个回路中的任意一个流股。程单元中,然后确定收敛参数、断裂流股收敛顺序等就可以进行全(2)定义收敛模块使断裂流股、设计规定或最优化问题收敛。收流程模拟了。模拟结果表明:低温甲醇洗设计工况全流程顺利收敛,模敛模块决定了由断裂流股或设计规定所控制变量的估计值如何在达拟结果与没计数据吻合良好现将主要流股结果列于表1所示代过程中更新。每个设计规定和断裂流股都有一个相关的收敛模块(3)确定计算顺序,即一个包括所有单元操作和收敛模块的次序。表1关键流股的模拟结果及其与设计数据对比邇用模拟系统会自动确定断裂流股、收敛模块以及计算顺序等,度国力量以确保所有回路均被断裂。然而往往由于系统回路众多,通用模拟系默认的收敛参数以及由此确定的断裂流股、收敛模块以及计算顺序45042等并不能保证系统顺利收敛。为此,往往需要用户自主规定断裂流股、气收敛模块以及收敛顺序等,并修改断裂流股收敛参数、收敛方法参数叔1 3no on 0.0a aos a内赢气391036000600如果模拟流程中循环流股过多,对断裂流股的初始估测往往有助遭1收敛,尤其是对带有封闭回路或再循环溶剂回路的循环系统如低温值10·20m甲醇洗系统。因此针对设计工况,用户可以对断裂流股直接使用设计辙“1m卿数据作为初始值针对未知工况,用户则可以根据工艺知识简单物料帅值31·0酃衡算以及单个过程单元改造工况的模拟结果等对断裂流股提供较合搞阳76400理的初始估测值。设计值200由于模拟流程的复杂性,所选择的收敛方法往往并不能导致计算模块迅速收敛,甚至往往导致计算模块发散。因此,收敛方法的选择对从模拟结果可以看出,主要流股的模拟结果与设计数据吻合良模拟计算十分重要。为了能使计算模块迅速而准确地收敛,通用模拟好。主要流股的温度绝对误差一般在2℃以内,只有极个别绝对温差超系统提供了多种收敛方法,包括 WEGSTEIN法、 DIRECT法、 SECANT过2℃,但最大绝对误差不超过3℃;主要流股的流量相对误差一般在法、 BROYDEN法以及 NEWTON法等,这些方法不仅可以收敛多股断3%以内,当然有少数流股流量相对误差较大如<140>号流股;主要流裂流股,而且可以收敛带有设计规定的断裂流股。股的组成与设计值吻合不错,如38、11以及24等与设计值吻合都良由于低温甲醇洗系统设计工况以及改造工况的全流程模拟,并不好,且误差一般都在5%以内,当然仍有极少量流股如<15>号乏气流是针对最优化问题的模拟,也不存在含有单个设计规定的流程组合,股的组成与设计值偏差较大,CO2含量模拟结果与设计数据相对误差所以收敛方法无需考虑 COMPLEX SECANT、SQP方法。而在其余的达到75%,但由于<15>号流股摩尔流量很小,CO2组分摩尔流量绝对收敛方法中,直接迭代法 DIRECT是收敛法中最基本的方法,收敛效值相差并不大,而且<15>号是由几种燃料气混合而成的乏气,其中任率低,因此一般不使用该法; NEWTON法用于流程中循环回路和设计何一个燃料气流量的改变就会极大的影响<15>号流股中CO2含量,因规定高度相关的情况,但收敛速度慢有时还不收敛。因此,仅当系统此<15>号流股出现较大误差是允许的,也是很难避免的。当然,由于全所含组分数很少或不能通过其它方法实现收敛时,使用 NEWTON法;流程模拟时的误差放大,各个过程单元输出流股的模拟结果相比于单BROYDEN法和 NEWTON法相似,但它使用了线性近似的方法,因此个过程单元的模拟结果必然要差一些。全流程模拟的好处就是即使各收敛更快,但是有时不如牛顿法可靠; WEGSTE方法是断裂流股收敛别流股及单元的模拟与设计值有差别,但是由于系统内部整体的质量最快、最可靠的方法是直接选代法的一种外推。该法可以用于任意数和能量守恒,使用通用模拟软件在模拟全流程时仍然可以进行多次调目的断裂流股,是通用模拟软件的默认收敛方法整,从而使计算结果是与模拟值相同由此可见,对低温甲醇洗系统设计工况的模拟,由于不存在着设由于通用模中国煤化工(下转第893页CNMHG作者简介:卜令坤(1983-),男,汉旗,山东新泰人,2007年毕业于中国石油大学〈华东)环境工程专业获工学学士学位,助理工程师现主要从事化验分析方面37技据界 SCIENCE& TECHNOLOGY VISIONcience Technology Vision矿业科技科技视界2012年第30期(总第45期)KCl结晶的影响。有三种晶体生长机理螺旋位错生长,维成核生长从工业生产的角度来说,在不影响产品质量的情况下,反应物的和粘附性生长机理。随着固液截面的推动力的增加,晶体生长机理的浓度应尽可能大些,因为这样可提高产品的产量。但是随着Mg2浓度变化如图2所示。的增加,产品的质量有所降低,颗粒变小且难以过滤。这种现象的产生是因为在低过饱和度的情况下,这时品体的生长速率大于成核速率成核生长容易形成尺寸较大的晶体颗粒;当晶体的初始过饱和度较大时,容易R产生尺寸较小的晶体颗粒螺旋6结束语位错生长总之,通过对KCl晶体在KCl-MgCl2-HAO体系中结晶动力学的研究,既有效的利用了盐湖钾、镁资源,又为制备高质量KCl产品提供了相关理论依据具有重要的学术价值和潜在的工业应用背景(△ukT)”(△u/kT)【参考文献】]韩冰王学魁沙作良等KC1-MgCl-HO体系中氯化钾溶解度的预测U盐业图2生长速率R随推动力的变化关系与化工,2009(4)2]杨丹徐文艺NaC-Mg2-HO体系低温拉曼光谱研究,光谱学与光谱分曲线A表示螺旋位错生长,B代表二维成核生长,C代表粘附生析20103长机理。刘畅等人研究了光卤石在纯水KC溶液和MCh溶液中分3]张宝军孙柏邓天龙水盐体系的介稳相平衡研究进展盐业与化工,207解时KCl晶体的生长方式,指出在MCl2水溶液中形成的KC晶体,(1)KCl晶体的生长方式主要为螺旋位错生长[4]李江涛冷却溶析一反应萃取耦合结晶法生产氯化钾的过程研究[D,天津大53过饱和度对晶体粒度和形貌的影响学2005]张振英邓天龙姚燕含氯化钠电解质水溶液体系热力学性质研究进展机广在一个结晶反应中溶液中离子的成分和浓度的大小影响着过饱东微量元素科学200(12和度的大小,进而影响到目标产品的成核和生长过程,以及影响产品晶体的形貌和质量。赉任编辑:王洪泽]上接第343页)2.4管理服务对整体绩效的提升作用3结束语亍政管理工作是任何组织不可缺少的。地质类事业单位由于其技术的专业性因而行政管理部门较少,仅有必要的行政、财务、人事等总之,地矿类单位应明确目标乘势而上,加大改革力度,全面建部门而且这些部门人员少、专业素质不高,在单位中的地位比较低。立绩效工资制度,创建符合地质类事业单位自身特点的绩效管理机如地矿类单位中行政管理科室5个,工作人员8人,仅占总人数的制516%,其中仅有2人为专科以上相关专业毕业。在绩效管理中,由于对行政管理科室地位认识不够和没有建立相应的考核指标因而并没【参考文献有实质上的管理考核。事实上,管理服务对于地质类事业的整体绩效[1施泽萍如何进行地称单位的人力资源管理与绩效考核甘肃科技纵横有着重要影响特别是人力资源管理财务会计和审计等工作直接影响到整体绩效水平,而且薪酬管理、年度财务审计也是绩效管理实施2】陈红地勘单位绩效管理存在问题的探究科技情报开发与经济,00515与考核的关键环节。因此,地质类事业单位必须完善绩效管理体系,建(18)-223-224立针对行政管理部门的考核体系,提高行政管理部门的地位和专业化水平,从而提高其管理服务质量,促进单位整体绩效的不断提升。[贲任编辑:汤静]上接第306页)试运行期间管道、设备的工作状态应正常,并应用寿做好检验考核的各项工作及试运行资料等记录。而无补偿供热施工并不是没有热补偿它需要靠管道、管件等元件3结束语的自身热伸长量来补偿官网的热伸长,在施工中不安装补偿器,大大降低了投资成本和维护成本。并且缩短施工工期降低投资成本在城市在实际生产生活中每个补偿器有使用寿命需要后期维修或者居民小区建设中,该施工工艺值得借鉴具有一定的推广价值更换。在每个补偿器处需要设置1个固定支墩,固定支墩嫩还需要设置钢制套管等。在实际施工中,固定支墩和补偿器的的保温工程很难施责任编辑:周娜]工,严密度很难达到施工规范及设计要求,以至于降低了补偿器的使上接第376页)交互作用参数对低温甲醇洗系统存在着一定偏差,部用通用模拟软件系统仍然能够成功完成低温甲醇洗系统全流程的模分流股模拟结果与设计数据仍然存在着一定的偏差,为此,可以进一拟,而且模拟结果与设计数据符合良好,说明在通用模拟软件平台上步优化过程单元模型参数,如在全流程模拟条件下,由于各个过程单进行低温甲醇洗系统全流程设计工况的模拟分析是切实可行的,模拟元的输入流股模拟数据与设计值存在一定的差距,可以适当调整操作结果基本可以满足工程设计要求,从而为实现改造方案工艺设计与全参数主要是分割器和塔的操作参数,但最终仍然需要通过实验手段流程模拟莫定了坚实的基础获得低温甲醇洗条件下的实验数据,进而回归得到二元交互参数,以准确预测各个过程单元操作条件下的物性。TH中国煤化工3结束语[]曲平,俞裕国化CNMHG大学出版杜,1998[2]姚平经过程系八:八烛上八才山版社,2004综合以上结果可以说明,即使低温甲醇洗系统复杂、回路众多,应[责任编辑:汤静SCIENCE& TECHNOLOGY VISION科技视界|393