碳酸丙烯酯与1,2-丙二醇二元体系UNIQUAC模型参数的估算与实验修正 被引量：4

1

作者 李德良 易碧红 +1 位作者 张冰剑 陈清林 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期207-211,共5页

在碳酸二甲酯的转酯化工艺过程模拟、设计与优化研究中,缺少与碳酸丙烯酯(PC)和1,2-丙二醇(PG)二元体系相关的相平衡实验数据及UNIQUAC模型参数。今通过实验数据推算和基团贡献法估算两种方法进行了PC和PG二元体系的UNIQUAC模型参数的估... 在碳酸二甲酯的转酯化工艺过程模拟、设计与优化研究中,缺少与碳酸丙烯酯(PC)和1,2-丙二醇(PG)二元体系相关的相平衡实验数据及UNIQUAC模型参数。今通过实验数据推算和基团贡献法估算两种方法进行了PC和PG二元体系的UNIQUAC模型参数的估算;利用自行设计的汽液平衡装置实验测定了该二元体系的常压汽液平衡数据,通过绘制T-x-y曲线对比对估算结果的准确性进行验证,结果显示实验数据推算办法获得的UNIQUAC模型参数精度较高;最后借助流程模拟软件Aspen Plus,通过数据回归对该二元体系的UNIQUAC模型参数进行了修正,使用修正后的UNIQUAC模型参数对PC和PG二元体系汽液平衡的温度、液相PC摩尔分数和气相PC摩尔分数计算的平均绝对偏差分别是0.5、0.0124%和2.3035%,表明修正后的UNIQUAC模型参数能够用于高精度要求的工艺过程模拟计算。 展开更多

关键词 碳酸丙烯酯 1 2-丙二醇 汽液平衡 UNIQUAC模型参数

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换热网络节能潜力分析评价 被引量：9

2

作者 辜乌根 梁颖宗 +1 位作者 张冰剑 陈清林 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期91-96,共6页

基于夹点技术,本研究通过分析实际热公用工程用量和最小热公用工程用量之间的相互关系,将实际热公用工程与最小热公用工程的差值作为换热网络优化改造的节能量,探讨提出将换热网络节能量与夹点区间热物流热量的比值作为节能潜力指标,用... 基于夹点技术,本研究通过分析实际热公用工程用量和最小热公用工程用量之间的相互关系,将实际热公用工程与最小热公用工程的差值作为换热网络优化改造的节能量,探讨提出将换热网络节能量与夹点区间热物流热量的比值作为节能潜力指标,用于评价换热网络改造的节能难度,并研究该指标在不同工艺装置热集成上的应用。以延迟焦化装置和喷气燃料加氢装置为案例,对其进行换热网络热集成改造,改造后增加热量回收4 537kW,节能效果显著。 展开更多

关键词 换热网络 节能 热集成 夹点技术

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延迟焦化进料预热过程热力学分析与改进 被引量：6

3

作者 雷杨 张冰剑 +1 位作者 齐鑫 陈清林 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期76-81,共6页

以国内某延迟焦化装置作为研究对象,运用流程模拟软件PRO/Ⅱ对进料预热过程进行模拟分析。采用夹点分析策略,充分考虑焦化换热网络的特征,确定将工艺物流热量发生蒸汽和不发生蒸汽工况下进料的理论换热终温作为进料预热流程调整的目标... 以国内某延迟焦化装置作为研究对象,运用流程模拟软件PRO/Ⅱ对进料预热过程进行模拟分析。采用夹点分析策略,充分考虑焦化换热网络的特征,确定将工艺物流热量发生蒸汽和不发生蒸汽工况下进料的理论换热终温作为进料预热流程调整的目标温度。应用物流灵敏度分析的计算方法,定量构建原料预热过程的能级-热量(ε-Q)图,通过过程损计算,发现预热过程的用能"瓶颈"在于混合和大温差换热损。按照"温度对口,梯级利用"的原则,对进料预热过程进行优化调整。实例研究表明,进料预热流程调整后,冷、热进料的混合损下降80%,进料预热过程单位温升的换热损下降24.1%,且换热终温提高43℃,减少了加热炉负荷约4.2MW,节能效果明显。 展开更多

关键词 延迟焦化进料预热 热力学分析 [火用]损 节能

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经济分解协调优化中的量化评价及工程应用 被引量：1

4

作者 魏志强 张冰剑 +1 位作者 吴升元 陈清林 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期281-288,共8页

基于过程系统经济调优法与分解协调优化策略,通过计算各改造措施效益ΔO与投资ΔI的比值,结合知识与工程经验给出了改造措施的取舍准则,发展了传统的经济分解协调优化策略,并且应用改进的分解协调优化策略对国内某炼油厂液化气脱硫... 基于过程系统经济调优法与分解协调优化策略,通过计算各改造措施效益ΔO与投资ΔI的比值,结合知识与工程经验给出了改造措施的取舍准则,发展了传统的经济分解协调优化策略,并且应用改进的分解协调优化策略对国内某炼油厂液化气脱硫与溶剂再生过程进行了用能优化。通过对用能改进措施,如再生塔回流比-塔板数权衡优化、再生塔再沸器传热强化、贫胺液中H2S含量与再生塔再沸器负荷、贫胺液补充量的权衡优化以及再生塔顶气低温热回收等综合分析评价发现,改进措施中通过增加再生塔塔板数以降低回流比的投资利润率不合理,应予取消。实例研究结果表明,与传统的分解协调优化策略相比,本改进策略工程应用性更强,可广泛用于指导过程工业的能量综合与优化。 展开更多

关键词 [火用]分析 [火用]经济学 分解协调优化策略 溶剂再生

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考虑产汽的延迟焦化装置分馏与换热过程集成优化

5

作者 雷杨 陈晓忠 +1 位作者 张冰剑 陈清林 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期572-582,共11页

分馏、换热过程和公用工程三者的整体集成对于延迟焦化装置的用能优化极为关键。在分馏与换热过程的集成中,考虑以复杂分馏塔的取热作为关键耦合变量,建立基于换热网络分级超结构的集成优化模型(混合整数非线性模型)。从理论上探讨通过... 分馏、换热过程和公用工程三者的整体集成对于延迟焦化装置的用能优化极为关键。在分馏与换热过程的集成中,考虑以复杂分馏塔的取热作为关键耦合变量,建立基于换热网络分级超结构的集成优化模型(混合整数非线性模型)。从理论上探讨通过发生不同等级的蒸汽进一步强化热量回收,优化装置的产汽等级和产汽量,从而提高装置的整体用能效率和经济效益。在案例研究中,对3个优化层次,即不考虑产汽、考虑产汽的孤立优化和考虑产汽的多系统集成的结果进行对比。结果表明,考虑产汽的孤立优化、考虑产汽的多系统集成这两个优化层次比不考虑产汽优化层次的年度总费用分别降低0.2×106 RMB/a和3.2×106 RMB/a,考虑产汽的集成优化结果更优。模型可揭示和辨识不同过程间的相互作用关系。 展开更多

关键词 延迟焦化 分馏 换热网络 产汽 集成优化

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基于统计模型的延迟焦化过程关键参数分析与优化

6

作者 雷杨 张冰剑 陈清林 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1072-1079,共8页

提出了基于统计模型的易操作的延迟焦化关键参数优化方法。首先基于大量的工业装置数据,利用最小二乘法回归出置信度高的关于能耗和产品收率的多项式模型。其次选取操作温度、压力和循环比作为优化变量,以装置能耗和物料效益的权衡为目... 提出了基于统计模型的易操作的延迟焦化关键参数优化方法。首先基于大量的工业装置数据,利用最小二乘法回归出置信度高的关于能耗和产品收率的多项式模型。其次选取操作温度、压力和循环比作为优化变量,以装置能耗和物料效益的权衡为目标函数,考虑建立包含能耗、收率、循环比、加热炉出口温度、操作压力约束在内的多种参数同时优化的非线性模型,并利用建模软件GAMS求解该模型。最后采用边际价值分析,辨识各个参数之间的耦合关系及敏感性,为实际操作调优提供指导。通过该方法计算得到某延迟焦化装置优化的操作温度、压力和循环比分别为495.767℃,0.171MPa和0.498,与现有运行状态相比,模型预测可增加经济效益6.19×106 RMB/a。 展开更多

关键词 延迟焦化 关键参数 非线性模型 优化

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基于流程模拟的催化裂化吸收稳定系统分析与操作优化 被引量：18

7

作者 雷杨 张冰剑 +1 位作者 魏志强 陈清林 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期94-100,共7页

以典型的吸收稳定四塔流程作为研究对象,通过流程模拟软件PRO/Ⅱ模拟计算结果与装置标定数据的对比分析,确定模拟过程的热力学方法为SRK,并对参数进行规定。在确定吸收稳定系统干气、液化气和稳定汽油等产品质量的条件下,对各影响因素... 以典型的吸收稳定四塔流程作为研究对象,通过流程模拟软件PRO/Ⅱ模拟计算结果与装置标定数据的对比分析,确定模拟过程的热力学方法为SRK,并对参数进行规定。在确定吸收稳定系统干气、液化气和稳定汽油等产品质量的条件下,对各影响因素进行分析,研究其对系统能耗和吸收效果的影响,得到系统优化的操作参数为:补充吸收剂流量29t/h,系统操作压力1.4MPa,稳定塔进料位置和温度分别为第12块理论板和138℃,解吸塔热、冷进料流量比为7∶3。模拟计算结果表明,通过优化操作参数,可使系统冷热负荷分别降低约4%和5%。 展开更多

关键词 催化裂化 吸收稳定 操作参数 优化 节能

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溶剂再生装置模拟分析与用能改进 被引量：12

8

作者 魏志强 张冰剑 陈清林 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期61-66,共6页

在分析溶剂再生机理的基础上，运用流程模拟软件PRO／Ⅱ、选择胺工艺包对某炼油厂以N甲基二乙醇胺（MDEA）为溶剂的溶剂再生装置进行模拟。重点探讨富胺液闪蒸温度对H2S蒸出量和溶解烃流量的影响，以及溶剂再生塔进料温度、进料位置、... 在分析溶剂再生机理的基础上，运用流程模拟软件PRO／Ⅱ、选择胺工艺包对某炼油厂以N甲基二乙醇胺（MDEA）为溶剂的溶剂再生装置进行模拟。重点探讨富胺液闪蒸温度对H2S蒸出量和溶解烃流量的影响，以及溶剂再生塔进料温度、进料位置、塔顶回流温度、富胺液中H2S含量、再生贫胺液质量控制等对溶剂再生装置能耗的影响，提出装置优化的操作条件。模拟结果表明，再生塔最佳进料温度为90～100℃、最佳进料位置为塔顶第1块塔板，酸性气分液罐温度为45～50℃；从装置能耗角度考虑，再生贫胺液中H2S质量分数应控制在0．15％左右。在不影响再生塔进料温度的前提下，合理增大贫富液二级换热负荷有利于脱除富胺液中的溶解烃，但闪蒸罐温度应控制在65～70℃。 展开更多

关键词 溶剂再生装置 流程模拟 能量 N-甲基二乙醇胺

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污水汽提双塔工艺流程模拟分析与用能改进 被引量：8

9

作者 魏志强 吴升元 +1 位作者 张冰剑 陈清林 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期80-86,共7页

在分析污水汽提机理的基础上,运用流程模拟软件PRO/Ⅱ、选择酸水工艺包对污水汽提双塔工艺流程进行模拟。重点探讨H2S汽提塔冷污水进料比例、热进料温度、热进料位置和NH3汽提塔进料温度、进料位置、循环冷凝污水比例等对污水汽提装置... 在分析污水汽提机理的基础上,运用流程模拟软件PRO/Ⅱ、选择酸水工艺包对污水汽提双塔工艺流程进行模拟。重点探讨H2S汽提塔冷污水进料比例、热进料温度、热进料位置和NH3汽提塔进料温度、进料位置、循环冷凝污水比例等对污水汽提装置能耗的影响,提出以下装置优化工艺参数:H2S汽提塔冷污水进料比例0.02,热进料温度408K;NH3汽提塔进料温度435K,进料位置为第2块塔板,取消循环冷凝污水。基于流程模拟分析提出污水汽提双塔工艺流程用能改进措施:取消H2S汽提塔热进料污水与含NH3污水换热,增加NH3汽提塔塔顶气、装置蒸汽冷凝水与H2S汽提塔热进料污水换热。模拟结果表明,采用以上措施进行用能改造后,装置能耗降低了22.3%。 展开更多

关键词 污水汽提 流程模拟 节能

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基于CGCC的分馏塔进料位置 被引量：5

10

作者 吴升元 魏志强 +1 位作者 张冰剑 陈清林 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期111-117,共7页

提出了一种基于塔总组合曲线(column grand composite curve,CGCC)确定分馏塔合理进料位置的方法——将分馏塔分别视为精馏塔与提馏塔进行物料与能量衡算,构造出与CGCC部分重合的两条相交的全塔精馏线和全塔提馏线,通过分析CGCC进料点... 提出了一种基于塔总组合曲线(column grand composite curve,CGCC)确定分馏塔合理进料位置的方法——将分馏塔分别视为精馏塔与提馏塔进行物料与能量衡算,构造出与CGCC部分重合的两条相交的全塔精馏线和全塔提馏线,通过分析CGCC进料点与两曲线交点的位置关系,或定量比较两曲线上各塔板焓差大小,可以判断进料位置的合理性。研究发现,与非进料塔板相比,若CGCC进料点最靠近两曲线交点以及两曲线上进料塔板焓差取得最小值,则该进料位置最佳。两个二组分塔和一个多组分塔的应用实例表明,本文给出方法确定的分馏塔合理进料位置,与其它基于节能考虑确定分馏塔合理进料位置的方法和技术得到的计算结果基本相同。 展开更多

关键词 分馏塔 进料位置 分馏塔总组合曲线 全塔精馏线 全塔提馏线

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基于MINLP的精馏塔进料板位置优化 被引量：6

11

作者 雷杨 张冰剑 陈清林 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期80-84,共5页

在精馏塔自上而下逐板计算中存在进料板的确定问题。由于涉及精馏段和提馏段的操作线方程,进料位置的选择可以描述为一个优化问题。通过建立精馏塔的数学模型,形成目标函数和约束条件,并对MINLP问题进行分析,利用GAMS软件求解,得出最佳... 在精馏塔自上而下逐板计算中存在进料板的确定问题。由于涉及精馏段和提馏段的操作线方程,进料位置的选择可以描述为一个优化问题。通过建立精馏塔的数学模型,形成目标函数和约束条件,并对MINLP问题进行分析,利用GAMS软件求解,得出最佳进料板位置。尽管未从热力学角度解决进料塔位置的优化问题,但是基于MINLP的优化方法对于求解函数非凸问题的最优解具有很大的可信度。本文选用某炼油厂气分装置中精丙烯塔的进料位置优化为实例来论证该方法的可行性,并与模拟软件PRO/Ⅱ的灵敏度分析结果分析对比。该方法得到的最佳进料板位置与PRO/Ⅱ的优化结果一致,均为第166块板(理论板)。对比结果显示通过MINLP求得的最佳进料板位置为全局最优解,该方法可以用作精馏塔进料位置的优化。 展开更多

关键词 MINLP 进料板位置 优化

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甲苯歧化及烷基转移单元用能优化与改进 被引量：1

12

作者 陈婷 陈清林 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期959-966,共8页

在流程模拟软件Aspen Plus对甲苯歧化及烷基转移单元进行流程模拟的基础上,采用三环节能量结构模型对整个单元进行用能分析及评价,并运用该分析所揭示的用能瓶颈合理设计过程的换热网络(HEN),以减少或消除过程重复加热或冷却,降低不合理... 在流程模拟软件Aspen Plus对甲苯歧化及烷基转移单元进行流程模拟的基础上,采用三环节能量结构模型对整个单元进行用能分析及评价,并运用该分析所揭示的用能瓶颈合理设计过程的换热网络(HEN),以减少或消除过程重复加热或冷却,降低不合理损,有效实现过程节能。基于改造后的换热网络,对分馏塔的操作参数,包括进料温度和位置进行优化;基于过程能量分析,提出有效节能改进措施,提高整个甲苯歧化及烷基转移单元的能源利用效率约为6%。 展开更多

关键词 三环节能量结构模型 甲苯歧化及烷基转移单元 流程模拟 节能

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