马后炮化工论坛-马后炮化工技术论坛_Aspen_Plus_Model_for_Moving_Bed_Coal_Gasifier
马后炮化工技术论坛_基于ASPEN PLUS模拟生物质气流床气化工艺过程
［ｏ］／［Ｃ］＝丝唑≮譬易蛊警巡巡
２模拟结果与讨论
２．１不同气化原料的气流床气化结果分析 ２．１．１气化温度随［０］／［ｃ］的变化关系
由图２可知，无论是生物质原料直接气化还是 使用热解后的半焦气化，其气化温度都随［０］／［ｃ］ 的增加而升高。从图中可以看出：在相同的［Ｏ］／ ［Ｃ］下，热解后半焦的气化温度明显高于生物质原 料的气化温度且热解终温越高，得到的半焦的气化 温度也越高。在气流床气化工艺中，气化温度能达 到１０００℃以上。对于生物质原料气化，气化温度要 达到１０００℃以上，［Ｏ］／［ｃ］约为１．６５。而对于几种 半焦气化，［Ｏ］／［Ｃ］在约１．０时气化温度就可达 １０００℃以上，且在相同［０］／［ｃ］下，半焦比生物质原 料更利于燃烧和气化，从而使产生的热量增加，气化 温度升高。
本文采用慢速热解方法将生物质中的氧元素脱 除以达到提高能量密度的目的，进而提高合成气的
热值。借助ＡｓＰＥＮ舢ｓ过程模拟软件，构建了生物
质气流床气化炉工艺流程计算模型，考察了热解作 为生物质气化前处理工艺的可行性，进而为工艺条 件的确定提供理论基础。
１ 生物质气流床气化过程描述
１．１生物质气流床气化工艺
图７空气预热温度对气化温度、合成气
热值及冷煤气效率的影响
Ｆｉｇ．７雎＆ｔ ｏｆ ｍｅ时魄ｔｅｄ ａｉｒ ｔ伽畔胁鹏ｏｎ她ｇａｓｉ６ｃ撕ｏｎ
ｔ咖ｐｅ翔￡ｕｒｅ，ｈｅａｔ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｂｉｏｓｙｌｌｇａｓ ａｎｄ ｃｏｌｄ ｇ鹅ｅｍｃｉｅｎｃｙ
万方数据
太 阳能 学报
２８卷
马后炮化工论坛-第7节化工工艺设计资料精
2)接触危险介质的设备及管道的密封、氮封及维 护清洗要求等;说明生产过程中存在的潜在危险; 3)工艺装置的火灾危险类别,容易发生火灾危险的 区域及建议的消防措施,如设置化学消防、消火栓、 灭火器等; 4)有毒有害气体危害较大区域的通风范围、通风 形式及换气次数; 5)总图布置和设备布置的要求及建议; 6)可燃气体或有毒气体泄漏检测器、防腐、防静 电、事故照明、安全淋浴及洗眼器、防毒、防尘 措施及防护用具等方面的建议,以及事故状态下的 紧急救护措施等。
（1）装置的设计能力、操作弹性及年操作日; （2）产品方案及产品、副产品的规格； （3）建厂地区的气象、水文、地质等条件； （4）所能提供的公用工程，包括水、电、汽、
气等规格、数量及进界区条件； （5）原材料、催化剂、化学品等规格、消耗指
标及进界区条件；
2.2 由专利商提供的： 除上述与专利商有关的数据外，还需专利
（2）按国际常规做法分为：
●工艺设计（以化工工艺专业为主导专业）
●基础设计（以化工工艺系统专业为主导专 业）
●详细设计（以管道设计专业为主导专业）
● 在建设单位完成了项目前期工作之后，设 计单位即可开展项目的工程设计工作。
● 在工程设计阶段的工艺设计，它的主要依 据是经批准的可行性研究报告及其批文、 总体设计及其批文、工程设计合同书以及 设计基础资料。
1.1 掌握化工基本理论
1.2 掌握化工工艺设计方法和技能 （1）了解工艺设计的任务、设计范围、工艺设计 人员的职责。 （2）掌握化工基本理论的应用 （3）熟悉设计基本程序和相关专业的基本知识 （4）清楚工艺设计成品文件的内容和深度以及工 艺设计的质量保证程序。 1.3 掌握生产、开停车的基本知识、分析生产事
议的处理方法 (8) 装置定员
马后炮化工技术论坛_精馏讲义
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一、蒸馏基本原理 １、蒸馏概述 ２、拉乌尔定律 二、精馏 １、精馏概述 ２、精馏原理 ３、精馏过程 ４、物料衡算 ５、板式塔 １、蒸馏概述 、 （１） 蒸馏的原理 利用混合物在一定压力下各组分相对挥发度 （沸点 沸点）的不同进行分离的一种单元操作。
沸点 易挥发组分——低沸点组分 难挥发组分——高沸点组分 （２）蒸馏及精馏的分离依据 ） 液体均具有挥发成蒸汽的能力，但各种液体的挥发性各不相同。
习 惯上，将液体混合物中的易挥发组分Ａ称为轻组分，难挥发组分Ｂ则称为 重组分。
将液体混合物加热至泡点以上沸腾使之部分汽化必有ｙＡ＞ｘＡ； 反之将混合蒸汽冷却到露点以下使之部分冷凝必有ｘＢ＞ｙＢ。
上述两种情 况所得到的气液组成均满足： ｙＡ ｘＡ ＞ ｙ Ｂ ｘＢ 部分汽化及部分冷凝均可使混合物得到一定程度的分离，它们均是 籍混合物中各组分挥发性的差异而达到分离的目的，这就是蒸馏及精馏 分离的依据。
蒸馏及精馏的分离依据 原料液 加 热 器 减 压 阀 塔顶产品 ｙＡ Ｑ ｘＡ 闪 蒸 罐 ｙ Ａ ＞ ｘＡ 或 ｙＡ ｘＡ ＞ ｙ Ｂ ｘＢ 塔底产品 （３）蒸馏的分类 ） 简单蒸馏 平衡蒸馏 （闪蒸） 按蒸馏方式 较易分离的物系或对 分离要求不高的物系 难分离的物系 恒沸蒸馏 特殊精馏 萃取蒸馏 水蒸汽蒸馏 很 难 分离 的 物系 或 用 普 通方 法 难以 分 离的物系 精馏 常压 按操作压强 加压 一般情况下多用常压 常压下不能分离或达不到分离要求 减压 双组分 混合物中组分 多组分 间歇 按操作方式 连续 ２、两组分理想物系的汽液平衡－拉乌尔定 、两组分理想物系的汽液平衡 拉乌尔定 律 １、汽液相平衡关系式拉乌尔定律 、汽液相平衡关系式 拉乌尔定律 ｐＡ ＝ ｏ ｐＡｘＡ ＝ ０ ｐＡｘ ｏ ０ ｐＢ ＝ ｐＢ ｘＢ ＝ ｐＢ （１？ ｘ） ｏ ｏ ｐＡ ， ｐＢ 手册中查 平衡温度下纯组分的饱和蒸汽压力 Ｘ溶液中组分的摩尔分数 当溶液沸腾时，溶液上方的总压等于各组分的蒸气压之和 ｏ Ｐ ＝ ｐＡ ＋ ｐＢ ＝ ｐｏ ｘ ＋ ｐＢ （１？ ｘ） Ａ ｏ Ｐ？ Ｐ Ｂ Ｐｏ ？ Ｐｏ Ａ Ｂ ∴ｘ ＝ ｐＡ ｐｏ ——由拉乌尔定律表示的气液平衡关系 Ａ 由拉乌尔定律表示的气液平衡关系 ｙ＝ ＝ ｘ Ｐ Ｐ 二、精馏 １、精馏概述 、 平衡蒸馏以及简单蒸馏只能使混合液得到部分分离。
马后炮化工论坛-Introduction to Aspen Plus-2012
• Extractive Distillation
Entrainer feed (FE) NT = 41 NFE = 7 NFF = 35 IPA-water feed (FF) P = 3 atm T = 25oC F = 100 kmol/hr X IPA =0.5 X WATER =0.5
D2 XIPA=0.999 NFE NT = 24 Extractive distillation column NF2 = 9 F2 NFF NF2
• Process simulation
– pump, compressor, valve, tank, heat exchanger, CSTR, PFR, distillation column, extraction column, absorber, filter, crystallizer…etc 5
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Specification
To do this Find components in the databanks Define a custom component that is not in a databank Generate electrolyte components and reactions from components you entered Reorder the components you have specified Click this button Find User Defined Elec Wizard Reorder
Ref: /products/aspen-plus.cfm
3
What Aspen Plus provides
• Physical Property Models
马后炮化工论坛-第六章
6-1 阐述分离序列综合基本概念：简单塔、顺序表、分离子群、分离子问题等。
简单塔：①指一个进料分成两个产品；②每一个组分只出现在一个产品中，即锐分离；③塔顶设全凝器以及塔底设再沸器。
顺序表：将分离所涉及的各组分按关键物性数据大小排列形成的表。
分离子群：分离过程中产生的流股。
分离子问题：所有分离序列中不重样的分离问题。
6-2 分离序列综合有序直观推断规则有哪些？说明其含义？规则(1)在所有其分离方法中，优先采用能量分离剂分离方法（例如精馏）, 避免用质量分离剂分离方法（例如萃取）。
当关键组分间的相对挥发度小于1.05-1.10时，应该采用质量分离剂分离方法（例如萃取），此时质量分离剂应在下步立即分离。
规则(2)精馏分离过程尽量避免真空和制冷操作。
如需采用真空操作，则可考虑用萃取方案代替；如需采用制冷操作，则可考虑采用吸收方案代替。
由于真空和制冷操作能耗较大，有时即使在较高温度和压力下操作也会有利。
规则(3)当产品集中包括多个多元产品时，倾向于选择得到最少产品种类的分离序列。
相同的产品不要在几处分出。
因为产品集合越小，相应分离序列中的分离单元就越少，所以费用可能较低。
规则(4)首先安排除去腐蚀性组分和有毒有害组分，从而避免对后继设备苛刻要求，提高安全操作保证，减少环境污染。
规则(5)最后处理难分离或分离要求高的组分，特别是当关键组分间的相对挥发度接近1时，应当在没有非关键组分存在的情况下进行分离，这时分离净功耗可以保持较低水平。
规则(6)进料中含量最多的组分应该首先分离出去，这样可以避免含量最多的组分在后续塔中多次气化与冷凝，降低了后续塔的负荷。
规则(7)如果组分间的性质差异以及组分的组成变化范围不大，则倾向于塔顶和塔底产品量等摩尔分离。
精馏塔冷凝器负荷与再沸器负荷不能独立调节，塔顶和塔底产品量等摩尔分离时，精馏段回流比与提馏段蒸发比可以得到较好的平衡。
6-3 采用渐进调优进行分离序列综合时，调优规则与策略有哪些？其作用是什么？调优法则就是指产生与当前分离序列相容结构的变化机制① 相邻层次切分点序列位置变换可行分离序列就是历经各个切分点的某种切分顺序。
马后炮化工技术论坛_中石化技术人员aspen培训课件 PPT资料共150页
课程安排-第二天
5. RadFrac – 严格精馏塔模型 6. 反应器模型 –各种不同的反应器模型
2019/11/27
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Introduction to Aspen Plus
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课程安排-第三天
7. 物性- 热力学模型, 物性分析和报告的概述
课程安排--第一天
1. 介绍 - 模拟概念 2. 用户界面 – 用户界面介绍 3. 基本输入 - 图形化的用户输入界面 4. 单元操作模型 – 常用的单元操作模块
2019/11/27
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Introduction to Aspen Plus
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Introduction to Aspen Plus
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Introduction to Aspen Plus
Aspen Technology, Inc.
Reach Your
True
Potential
Introduction to Aspen Plus®
201®9/11/27
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Introduction to Aspen Plus
Slide 1
©19©9720A1s9pAensTpeenchT.ecAhl.l rAiglhl trsigrhetsserrevseedr.ved.
马后炮化工技术论坛版
马后炮化工技术论坛
第 4页
ASPEN PLUS 能做什么
进行工艺过程严格的能量和质量平衡计算 预测物流的流率、组成和性质
功 能
预测操作条件和设备尺寸
•QTVEC 热负荷控制器 •MEASUREMENT测量器
•CYCLONE 旋风分离器 •RSP静电除尘器 •FABFL纤维过滤器 •VSCRUB文丘里涤气器 •CRUSH破碎机 •SCREEN筛选机 •HYCYC水力旋风分离器 •FILTER转鼓过滤器 •CFUGE离心过滤器 •SWASH 固体洗涤器 •CCD 逆流倾析器 •CRYSTALLIZER 结晶器 •DRYER 干燥器
压力改变 反应器 固体处理
•RADFRAC 严格法精馏 •PYIELD 收率反应器 • RSTOIC 化学计量反应 器 •RCSTR 连续搅拌釜式 反应器 •RPLUG 活塞流反应器 •REQUIL两相化学平衡 反应器 •RGIBBS 通用相平衡和 化学平衡反应器 •RBATCH 间歇式反应器
•PUMP 泵/料浆泵
方法分类
理想物性方法
逸度系数物性方法
专用系统物性方法
常用推荐方法
推荐的物性方法
马后炮化工技术论坛
第10页
物性方法选择指南
马后炮化工技术论坛
第11页
ASPEN PLUS模拟的流程
建立模型
建立流程图 组分数据 物性方法
马后炮化工技术论坛
第17页
ASPEN PLUS的优势
具有最先进的计算方法
Aspen Plus具有最先进的流程收敛方法
马后炮科技-化工技术交流论坛_化工工艺设计必备知识
3.3 工艺设备的选择
Ø 反应器：
1）连续
1）均相
1）活塞流 （管式）
2）半连续
2）非均相
2）全混釜 （搅拌釜）
3）间歇
以上反应器的选择要根据物料性质、稳定性、反应复杂性、产品规模、反应时间、温
度、压力等因素综合考虑。
不同类型的反应器在工业生产中的应用情况见 P-547。
气液相反应器及固相反应器的使用情况见 P-548。
反应系统 精馏系统 换热网络
公用工程
从图中可以看出设计的核心是反应系统的设计和开发。“洋葱头”模型强调过程开发和 设计的有序和分层性质。
Ø 反应流程优化见表-7.4.2（P-544） 反应流程优化需要考虑的问题较多，问题复杂。如反应动力学、反应收率、催化
剂特性、反应历程、反应途径。 反应器的最优操作条件有如何保证反应温度、反应压力、混合要求、换热要求、
6.4 典型化工单元的控制方案 6.4.1 反应
Ø 反应控制的要求 达到规定的转化率、产品浓度。 处理量平稳。 当出现不正常工况时，能报警、联锁或自动选择性调节系统。
Ø 反应控制方案 以反应转化率为控制变量 见图 7.7.3-1（P-564）。 以反应工艺状态变量为控制对象 见图 7.7.3-2（P-565）。
GBJ16-87(2001 版)
建筑设计防火规范
GB50160-92(1999 版)
石油化工企业设计防火规范
GB50058-92
爆炸和危险性环境电力装置设计规范
Ø 一定的工作经验
1.2 化工建设项目阶段
1.2.1 建设项目阶段的划分以工程公司为主体，通常分为三个阶段
Ø 项目前期
项目建议书 → 批准后即为立项
伞板式：制造简单、紧凑、易清洗，使用温度不大于 150℃，使用压力不大于 0.12MPa。
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Model for Moving Bed Coal 10-2012 by Aspen Technology, Inc. All rights reserved. Aspen Plus, the aspen leaf logo and Plantelligence and Enterprise Optimization are trademarks or registered trademarks of Aspen Technology, Inc., Burlington, MA. All other brand and product names are trademarks or registered trademarks of their respective companies. This document is intended as a guide to using AspenTech's software. This documentation contains AspenTech proprietary and confidential information and may not be disclosed, used, or copied without the prior consent of AspenTech or as set forth in the applicable license agreement. Users are solely responsible for the proper use of the software and the application of the results obtained. Although AspenTech has tested the software and reviewed the documentation, the sole warranty for the software may be found in the applicable license agreement between AspenTech and the user. ASPENTECH MAKES NO WARRANTY OR REPRESENTATION, EITHER EXPRESSED OR IMPLIED, WITH RESPECT TO THIS DOCUMENTATION, ITS QUALITY, PERFORMANCE, MERCHANTABILITY, OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. Aspen Technology, Inc. 200 Wheeler Road Burlington, MA 01803-5501 USA Phone: (1) (781) 221-6400 Toll Free: (1) (888) 996-7100 URL:
Revision History
1
Contents
Revision History ......................................................................................................1 Contents..................................................................................................................2 Introduction ............................................................................................................3 1 Components .........................................................................................................4 2 Process Description..............................................................................................5 3 Physical Properties...............................................................................................6 4 Reactions .............................................................................................................8 5 Simulation Approaches.......................................................................................12 6 Simulation Results .............................................................................................17 7 Conclusions ........................................................................................................27 References ............................................................................................................28
Revision History
Version V7.2 V7.3 V7.3.2 Description First version Update the model to V7.3 and add a paragraph in Introduction section to describe what files are released. Update the model to V7.3.2