<var id="t5jf3"><dl id="t5jf3"></dl></var>
<var id="t5jf3"></var>
<cite id="t5jf3"></cite> <cite id="t5jf3"></cite>
<var id="t5jf3"><span id="t5jf3"></span></var>
<cite id="t5jf3"></cite>
<menuitem id="t5jf3"></menuitem>
<var id="t5jf3"><video id="t5jf3"><thead id="t5jf3"></thead></video></var><cite id="t5jf3"></cite>
哈雷釬焊板式換熱器
專業生產:換熱器;分水器;過水熱;冷卻器
新聞動態

HYSYS模擬在換熱器計算中的應用

點擊:1944 日期:[ 2014-04-26 21:58:00 ]
                            HYSYS模擬在換熱器計算中的應用                                周明宇1,于長海2,劉 龍3 (1.大慶石化總廠培訓處,黑龍江大慶163714; 2.中國石油技術開發公司,北京100009; 3.大慶石化公司研究院,黑龍江大慶163714)     摘要:隨著流程模擬技術在煉油化工生產中的不斷推廣應用,越來越多的裝置已經開始通過模 擬來優化裝置的操作,從而提高企業的經濟效益。通過使用HYSYS.Process穩態流程模擬軟件平臺,建 立生產裝置部分模型,進行換熱結構調整,計算新添加換熱器所需的換熱面積。     關鍵詞:HYSYS;模擬;換熱器     中圖分類號:TQ 015 文獻標識碼:A 文章編號:1004 0935(2006)08 0497 03     1 生產現狀分析     大慶石化總廠化工二廠丁辛醇裝置縮合系統 產物粗EPA(辛烯醛),在進行油水層析分離之前 要把溫度降下來,分出的精EPA在進入加氫系統 前還要使用蒸汽重新加熱,蒸汽的消耗致使其他 蒸汽用戶負荷降低,為了解決這個問題,優化熱配 置,考慮進行裝置改造,加一臺換熱器,用溫度較 低的精EPA去冷卻層析器進料粗EPA,充分有效 地利用內部循環熱能,既節約前面冷卻水用量又 節約后面蒸汽用量,從而達到裝置節能降耗、挖潛 增效的目的。利用HYSYS模擬軟件來模擬這段 工藝,根據實際工藝流程特點和要求,計算新添加 換熱器所需的換熱面積。     2 工藝流程     丁辛醇裝置醇工段,正丁醛在堿溶液催化作 用下經縮合反應之后,生成中間產物EPA(辛烯 醛),然后在EPA層析器(1143)中將EPA與水和 堿分離。中間產物在進入層析器之前經換熱器 1542、1543,溫度由125℃降到112℃又降至40 ℃,在層析器中分離成油相和水相(堿溶液),其中 水相打回縮合反應系統循環利用,油相經加熱器 1544由40℃再加熱到124℃進入蒸發器,與熱氫 氣混合后進入加氫反應器進行加氫反應生成辛醇。其中,因為層析器操作溫度要求較低(40℃ 操作),其進料粗EPA先經冷卻水冷卻,然后進入 1143中層析之后,其產品精EPA還要用13 kg蒸汽再加熱才能滿足后序蒸發器的操作要求。為節 能降耗,提出合理化建議,考慮用溫度較低的精 EPA去冷卻層析器進料粗EPA,在1543之前加一 臺換熱器(E-101),用精EPA去冷卻粗EPA,如 圖2所示。                        3 模擬計算及結果分析     3.1 定義虛擬組分     模擬計算首先遇到的問題是縮合產物EPA (辛烯醛)和副產物EMPAL(2-乙基4甲基戊烯 醛),非穩定化合物,不是HYSYS標準庫組分,而 且在其他化學手冊等資料中也無從查找其物性數 據,所以根據其確切分子量和分子結構在HYSYS 中定義這兩種虛擬組分,搭接官能團,從而使用 HYSYS估計其未知物性[1]。                      從表1中對比可以看出,HYSYS根據結構式 估計出的物性數據比較合理,符合醛醇之間、烷烯 之間、同分異構體之間物性變化的基本規律,在沒 有更確切的數據情況下不用修改,全部接受。     3.2 選擇合適的流體包(物性計算方法集)及修 改物性參數     在此系統中,既有烴類和水,還有無機物 NaOH,而且還有虛擬組分,這樣在選擇物性方法 集時范圍很窄,選擇使用能同時并存計算這幾種 物質的物性方法NRTL擴展型,但是該方法要求 組分間二元交互作用參數,而虛擬組分、堿與水、 丁醛之間的二元交互作用參數都沒有,使用 HYSYS中的UNIFAC LLE液液平衡方法估計此油 水系統二元參數(但也未能估計出無機物NaOH 與其他分子間的交互作用參數)[2],模擬計算的結 果不甚理想,其中,層析器分離后無機物NaOH大部分進入油相精EPA,而在水相中的含量卻極少。 考慮油水相層析分離,分子間的二元交互作用參 數起很大作用,所以摸索著自己修改二元參數,然 后把層析分離的結果與設計數據比較,直到模擬 結果與實際相符。                       3.3 實際流程模擬計算     先用定義的虛擬組分和修改的一套二元交互 參數進行計算,驗證結果可用后,在此基礎上求出 1543換熱器的傳熱系數,然后分別取該系數和其 一半作為新添加的換熱器的傳熱系數,按照從實 際角度考慮定的要求,再進行設計模擬,求出把精 EPA加熱到90℃和94℃時的換熱器面積。     模擬時,粗EPA進料中所含殘余物未知,無 法在模擬中定義,但它們層析后大部分都在油相, 屬烴類副產物,定義組成時把它們歸一到EPA 中。用三相分離器模型來進行層析器計算,并用 設置分離器罐頂氣相流率為0的處理方法來解決 油水雙液相分離問題。換熱器采用端點法設計型 模型,管殼側都給70 kPa的壓降,根據熱平衡計 算層析器進料溫度40℃時的傳熱系數U和傳熱 面積A的乘積UA,該值是經過HYSYS對對數平 均溫差進行校正過的值,實際E-1543的換熱面 積為77.6 m2,按此值計算出的傳熱系數為2 207 kJ/h-m2-C,與根據設計數據及傳熱方程(1)計 算的傳熱系數2 109 kJ/h-m2-C相比,相差約4. 8 %,這里設計計算時泵是沒有溫升的,而在模擬 計算中隨壓力升高,泵略有溫升,這會引進一些差 距。                     3.4 添加換熱器之后的模擬     在模擬中,后面的物流打回前面流程,要添加 一個循環模塊,在精EPA物流上加一個循環模 塊,并收緊焓值的計算允差,然后進入新換熱器的 殼程,讓粗EPA走管程,管殼側都給和E-1543 一樣的壓降70 kPa,計算的結果如后面附表及附 圖,粗略地對比驗證一下,按E-1543的設計數據 及傳熱方程:                        Q=F×CP×Δt (3)     反推粗EPA的Cp值,得出值與模擬計算的 粗EPA的Cp值對比基本一致,所以模擬計算的 精EPA的Cp值也可以接受,取模擬計算的精 EPA的在40℃和90℃時的平均Cp值,計算精 EPA出口為90℃時粗EPA在新換熱器的出口溫 度,從而得到對數平均溫差,然后取傳熱系數與E -1543一致,按傳熱方程(1)計算得傳熱面積,這 兩個面積結果前者為13.8 m2,后者為14.6 m2,差 距很小。其中,物流Cp是溫度的函數,在按設計 數據計算時取它為常數,而實際因為新增加換熱 器,換熱前后精EPA和粗EPA的Cp值都會略有 變化,這會引入一些差距。                        使用HYSYS模擬工具進行工況研究,可以得 出精EPA和粗EPA的Cp值隨溫度變化趨勢,如 圖3、4。最終計算的多種工況下的新添加換熱器 面積結果如表4,新添換熱器的換熱曲線見圖5。 3.5 調整熱配置之后節約蒸汽用量及費用計算 添加換熱器之后節約13 kg/h蒸汽用量為 560 kg,冷卻水用量每小時也減少31 050 kg。13 kg蒸汽按60元/t計算,則年節約蒸汽費用一項 為29.5萬元,因冷卻水用量減少而節約的費用不 計,并忽略因冷卻水、蒸汽用量減少從而節約的動 力消耗費用,投資一臺換熱面積為35 m2的碳鋼 材質換熱器費用為3~5萬元,那么改造后當年效 益就25萬元,以后每年節約的操作費用約30萬 元。                          4 結 論     通過把模擬計算的層析分離結果與設計結果 數據比較,油水相主要成分的組成誤差很小,流率誤差分別為0.2 %和1.05 %,對比也很接近,以 此模擬為基礎,計算得到的其他物流性質參數(如 熱容Cp)和最后算得的新增換熱器面積可以作為 裝置改造應用的參照數據。這樣通過新增一臺換 熱器,合理優化熱配置,重新調整換熱結構,投資一次性換熱器費用,可節約一筆可觀的操作費用。 參考文獻 [1] Hysys.Process User Guide. Hyprotech co,2001,128-196 [2] Aspen Plus Property Method. Aspentech co,1999,45-89 
上一篇:列管式石墨換熱器中固定管板的三種計算方法比較 下一篇:螺旋板式換熱器油垢的化學清洗方法

相關資訊

Copyright ?2008 哈雷換熱設備有限公司 All Rights Reserved. 地址:奉化外向科技園西塢金水路 電話:0086-574-88928255 傳真:0086-574-88916955
換熱器 | 板式換熱器 | 釬焊板式換熱器 | 冷卻器 | 分水器 | 地暖分水器 | B3-14B板式換熱器 | 網站地圖 | XML 浙ICP備09009252號 技術支持:眾網千尋
最新色情绪网址,影音先锋中文字幕亚洲资源站,伊人久久大香线蕉综合,一本道在线电影
<var id="t5jf3"><dl id="t5jf3"></dl></var>
<var id="t5jf3"></var>
<cite id="t5jf3"></cite> <cite id="t5jf3"></cite>
<var id="t5jf3"><span id="t5jf3"></span></var>
<cite id="t5jf3"></cite>
<menuitem id="t5jf3"></menuitem>
<var id="t5jf3"><video id="t5jf3"><thead id="t5jf3"></thead></video></var><cite id="t5jf3"></cite>