空分18000Nm3-h純氮裝置流程的穩(wěn)態(tài)及動(dòng)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?dú)夂蜌鍤?。由于空分產(chǎn)品在石油、化工、冶金、醫(yī)藥等各行各業(yè)被廣泛應(yīng)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(shù)應(yīng)用較多的還是深冷技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)中各股物流和能流相互影響,物料與能量交換復(fù)雜。實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣分離系統(tǒng)準(zhǔn)確地進(jìn)行模擬計(jì)算,對(duì)于空分裝置的設(shè)計(jì)與指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)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(yīng)用,對(duì)空分流程進(jìn)行穩(wěn)態(tài)模擬優(yōu)化以及流程設(shè)計(jì)已達(dá)到非常成熟的地步。但是空分過程的動(dòng)態(tài)模擬也有其實(shí)際意義,既可考察控制方案、對(duì)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)波動(dòng)后的調(diào)整方向進(jìn)行預(yù)測(cè),又可用于開工過程的培訓(xùn)和指導(dǎo)以節(jié)省開工時(shí)間、降低消耗。就作者的了解,目前對(duì)空分過程的動(dòng)態(tài)模擬研究的報(bào)道較少。
　　本文采用HYSYS軟件對(duì)空分18000Nm3/h純氮裝置的流程進(jìn)行穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)模擬。該流程由空氣過濾系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)、空氣預(yù)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(duì)制氮裝置中的空氣壓縮機(jī)系統(tǒng)和空氣分離系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)的模擬與計(jì)算,確定穩(wěn)態(tài)過程中的各個(gè)操作參數(shù)及產(chǎn)品產(chǎn)量。其次,確定流程中LNG換熱器和精餾塔的設(shè)備參數(shù)并對(duì)其做動(dòng)態(tài)模擬與研究。1)對(duì)流程中的板翅式換熱器采用AspenMUSE進(jìn)行層排列(layerbylayer)設(shè)計(jì),確定各流股在換熱器內(nèi)部的通道排列次序、換熱器的尺寸和各流股的進(jìn)出口位置。根據(jù)所得結(jié)果將換熱器進(jìn)行分區(qū),使用HYSYS對(duì)板翅式換熱器進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬