空分18000Nm3-h純氮裝置流程的穩(wěn)態(tài)及動態(tài)模擬.pdf

1、空氣分離裝置主要用來分離空氣中的氧氣、氮氣和氬氣。由于空分產品在石油、化工、冶金、醫(yī)藥等各行各業(yè)被廣泛應用,因此是具有廣闊發(fā)展前景的行業(yè)。目前,空氣分離技術應用較多的還是深冷技術。整個系統(tǒng)中各股物流和能流相互影響,物料與能量交換復雜。實現對空氣分離系統(tǒng)準確地進行模擬計算,對于空分裝置的設計與指導實際生產操作具有重要意義。
　　近年來,隨著商用化工流程模擬軟件,如AspenPLUS、AspenHYSYS、PROII和ChemCAD等

2、的不斷發(fā)展與廣泛應用,對空分流程進行穩(wěn)態(tài)模擬優(yōu)化以及流程設計已達到非常成熟的地步。但是空分過程的動態(tài)模擬也有其實際意義,既可考察控制方案、對生產過程中出現波動后的調整方向進行預測,又可用于開工過程的培訓和指導以節(jié)省開工時間、降低消耗。就作者的了解,目前對空分過程的動態(tài)模擬研究的報道較少。
　　本文采用HYSYS軟件對空分18000Nm3/h純氮裝置的流程進行穩(wěn)態(tài)及動態(tài)模擬。該流程由空氣過濾系統(tǒng)、空氣壓縮機系統(tǒng)、空氣預冷系統(tǒng)、空氣凈

3、化系統(tǒng)和空氣分離系統(tǒng)組成。首先,對制氮裝置中的空氣壓縮機系統(tǒng)和空氣分離系統(tǒng)進行穩(wěn)態(tài)的模擬與計算,確定穩(wěn)態(tài)過程中的各個操作參數及產品產量。其次,確定流程中LNG換熱器和精餾塔的設備參數并對其做動態(tài)模擬與研究。1)對流程中的板翅式換熱器采用AspenMUSE進行層排列(layerbylayer)設計,確定各流股在換熱器內部的通道排列次序、換熱器的尺寸和各流股的進出口位置。根據所得結果將換熱器進行分區(qū),使用HYSYS對板翅式換熱器進行動態(tài)模擬