【摘 要】
:
丙烯精馏塔是化工操作过程中分离出高纯度丙烯的重要设备。但由于丙烯-丙烷体系为特殊的近沸体系,且相对挥发度趋近于1,因此所需塔板数较多,分离较困难,能耗高且塔板效率的预测偏差较大,从而导致塔顶产品达不到设计要求,而且通过模拟软件对其进行计算时,热力学参数的微小改变也会对模拟结果产生较大影响,这就不仅导致丙烯塔的工艺设计产生巨大偏差,也会对丙烯产品收率及纯度等造成影响。此外,理论板数的预测偏差直接影响
论文部分内容阅读
丙烯精馏塔是化工操作过程中分离出高纯度丙烯的重要设备。但由于丙烯-丙烷体系为特殊的近沸体系,且相对挥发度趋近于1,因此所需塔板数较多,分离较困难,能耗高且塔板效率的预测偏差较大,从而导致塔顶产品达不到设计要求,而且通过模拟软件对其进行计算时,热力学参数的微小改变也会对模拟结果产生较大影响,这就不仅导致丙烯塔的工艺设计产生巨大偏差,也会对丙烯产品收率及纯度等造成影响。此外,理论板数的预测偏差直接影响到塔板效率的预测准确性,而相平衡的预测精度又决定了理论板数预测偏差的大小,因此探究相平衡预测准确性对塔板效率的预测具有重要意义。本文首先对丙烯-丙烷体系的相平衡展开研究,对比不同文献中相平衡预测方法的计算结果,选用了预测偏差较小,且可以准确描述该体系相平衡变化趋势的COSMO-RS+PR法来获得相平衡数据,并修正静电力参数来提高预测精度。通过对比乙烯-乙烷体系及丁烯-丁烷体系的相平衡变化解释了丙烯-丙烷体系特殊趋势的产生原因主要是随温度的增加,单键被挤压易变形,双键相对稳定,在挤压过程中,键能变小,当温度上升到某一特定值后,单键断裂,因此产生拐点。重新拟合了相对挥发度的高精度关联式,其平均相对偏差可控制在±0.00952%,并改进了丙烯塔理论板数准确预测法。利用PRO/Ⅱ流程模拟软件对吉林石化乙烯厂中的丙烯精馏装置进行了稳态模拟计算和塔板水力学计算,得到了后续塔板效率预测所需的基本参数;此外,还校正了丙烯-丙烷体系的交互作用参数,并拟合了温度与交互作用参数之间的关联式,校正参数后得到的丙烯塔模拟计算结果同实际生产数据的偏差值更小,且理论板数及塔板效率预测精度更高。在丙烯塔理论板数准确预测的前提下,基于模拟计算所得到的基本工艺参数计算塔板效率。首先是基于关键组分结合经验关联式分别计算了精馏段与提馏段的塔板效率,结果表明轻重关联组分关联的Duss塔板效率基本一致,其他关联式均存在轻组分塔效率小于重组分塔板效率的现象,对比发现轻重关键组分塔板效率不一致的主要原因是相对挥发度的影响,一是由于轻重关键组分的相对挥发度本就不同,二是由于O’Connell关联是通过大量工业数据拟合的纯经验模型,主要考虑的是轻组分体系。其次分析了不同塔板效率模型对丙烯塔预测的影响,并校正了Duss模型,对比计算结果发现塔板效率的预测偏差基本都可控制在±5.9%的范围内,证明当前各类模型对于丙烯精馏塔塔板效率的计算均是适用的,这也说明丙烯塔预测偏差的主要原因并不在于塔板效率模型的预测精度,而在于理论板数的预测准确性。
其他文献
为解决GNSS坐标时间序列中存在异常值导致地壳形变分析受到影响的问题,首先将经典数据探测法DIA(detection, identification, adaptation)引入GNSS坐标时间序列分析中,基于谐波模型构造相应的统计量;然后采用计算效率更高的改进DIA算法进行异常值探测;最后采用模拟数据和中国大陆地壳运动观测网络(陆态网络)CMONOC实测数据对DIA算法和传统3σ法进行比较。结果
随着互联网的飞速发展,数字交通堵塞成为信息技术发展的潜在威胁。对于数据中心、都市网络和超算设施来讲,构建超高速的光子器件已经成为了迫切需求。毫无疑问,这一问题需要从光子材料的基础化学和器件工程的协同创新来共同解决。非线性光学(NLO)材料在光子平台的发展中起到了至关重要的作用,更是引发了大量关注。目前已经发现了许多具有出色非线性响应的材料诸如石墨烯,碳纳米管等碳材料以及金属有机框架材料(MOF),
油田现场数据显示,页岩储层在水力压裂施工时,压裂液返排率很低。为了评估滤失液对储层生产及地下水的影响,充分理解页岩气藏吸水的三种机理:毛管力、化学渗透及表面水化作用显得十分重要。首先,在毛管力吸水模拟理论方面,通过实验与模拟相结合的方法,本文给出了一种以核磁共振测量为基础,高效测量地层中水力参数的方法,用以快速估测由毛管力引起的吸水量。该方法与传统方法相比可以显著降低所需要的时间,快速获得地层毛管
针对非线性数据拟合问题,建立以残差的平方和与绝对值和为目标的最小二乘与最小一乘模型,采用正弦余弦算法计算模型参数.计算结果表明:如果数据的分布是对称且无异常值,则最小二乘得到的结果与最小一乘得到的结果基本一致;如果数据存在异常值,则异常值对最小二乘有着较大的影响,而对最小一乘的影响较小.
井间连通性对于注水油田的开发方案制定、剩余油分布识别和开发后期调整至关重要,但由于储层砂体叠置关系复杂、油水井间动态影响因素众多,严重影响了井间连通性识别方法的准确性,亟需建立一种考虑砂体叠置模式的井间连通性识别方法。本文依据砂体叠置关系,基于阻容模型,考虑不同砂体叠置模式,建立单层和多层井间连通性反演模型,为剩余油分布及方案调整提供了较为准确的基础。首先,根据实际油藏砂体构型特征,构建井间砂体叠
近年来,吉林油田开展了CO2注入油藏矿场实验,并取得了较好的经济效益。但随着大量轻烃的采出,CO2与地层原油的极性差异变大,萃取原油效果变差,并且由于黏性指进和过早突破的问题,开发效果越来越不理想。因此,有必要明确CO2驱油机理,并利用两亲性的表活剂来改变CO2和原油物性,减小界面张力,改善驱油效果。本文初选了六种目前常用的驱油表活剂,进行溶解度、降粘实验,耐盐、耐温实验,结合乾安区块原油特点以及
提高采收率是油藏永恒不变的主题,选择何种开发方式将对油藏开发全过程起到决定性作用。注烃气驱因气源易获取,并且易混相,能膨胀原油,可大幅度降低原油粘度是油田提高采收率的有效方法之一。本文基于YD油藏原油和油藏数据,开展了注气膨胀实验、最小混相压力实验、长岩心驱替实验和油藏数值模拟,研究采用了实验和数模相结合的方式对YD油藏注烃气开发可行性进行评价。结果表明:(1)注入烃气可有效改善YD油藏的原油物性
严重段塞流是海底输油管路中常见的一种压力呈周期性波动的流型。其周期性喷发一方面会引起输油管路的振动并对下游设备造成冲击破坏,另一方面还会导致油气输送流量的不稳定。因此,探究严重段塞流出现时组合管路中流型的特征识别对消除严重段塞流有重要指导意义。本研究在一套由水平管路、倾斜管路和垂直管路构成的组合管路实验装置上进行实验(管径Ф35mm×5mm,水平管路长度为15m;倾斜管路长度为4m,倾角为-5°;
汽提器是催化裂化装置的关键装备之一,其作用在于用汽提介质置换出催化剂所夹带的油气。中国石油大学(北京)开发了新型组合汽提技术——MSCS(Multi stage circulation stripper)汽提器,在实验研究和工业运行中均获得了良好的汽提效果。为进一步获得工业汽提器内气固混合、传质规律以及油气反应进程,本文对大庆石化MSCS汽提器进行了详细的数值模拟计算,结合多种数据分析方法,分析不
石油含硫化合物是石油中重要的杂原子化合物,对其分子组成的研究在石油勘探开发过程以及炼油化工工艺方面均具有重要意义。高分辨质谱结合不同电离技术是目前分析石油含硫化合物分子组成最有效的手段之一。大气压光致电离源(APPI)和大气压化学电离源(APCI)适合分析非极性化合物,因此可以直接电离石油中硫醚和噻吩类含硫化合物。对于只能电离强极性化合物的电喷雾电离源(ESI),需将含硫化合物通过化学衍生化转化为