高雷[1]2000年在《大型合成氨厂工艺分析软件工具的开发与研究》文中研究表明合成氨工业是国民经济中的重要组成部分。因此以提高生产效率为最终目标，以实现和提高工艺技术改造、日常生产设计工作的计算机化为手段的大型合成氨厂工艺分析软件工具的研究与开发工作，是一项有着重大国民经济意义的研究课题。 本文主要讨论大型合成氨厂工艺分析软件工具的框架结构的总体设计思想及开发当中采用的一些关键技术。 本文中提出了以DDE(动态数据交换)技术，结合计算机硬件通讯技术来实现现场数据的实时采集及显示；以OOP(Object-Oriented Programming，面向对象程序设计)思想，通过开发ClnstData类较好的解决了软件中各部分的数据共享和数据封装的矛盾。 在机理模型仿真分析中，以序贯模块法为基础，构造了一批常用的标准模块，让用户通过自由“搭接”的方式建立自己的系统控制模型，进而在此模型下进行仿真试验、仿真分析。 在用户采用序贯模块法“搭接”系统模型的过程中，探索了三种建模的思路：通过对话框设置，通过编辑建模信息库，通过图形组模。其中，以组模信息文件的文本化设计支持了用户直接编辑组模信息的操作；以面向对象的图形元素设计方法解决了图形组模的设计问题。 对于复杂的过程及机理建模有困难的系统，在文中研究了以回归分析的方法建立数学模型，进而为工艺分析、工艺调优准备了前提。同时软件中还提供了常用的数据统计工具。
张庆伟[2]2007年在《合成氨装置APC的开发和实施》文中进行了进一步梳理增产降耗是合成氨工业永恒的主题，保证装置“安、稳、长、满、优”运行是合成氨人追求奋斗的目标。为进一步使合成氨装置运行平稳、消耗降低、产量增加，云南云天化股份有限公司(以下简称云天化)合成氨装置APC(Advanced Process Control，简称APC)项目于2005年12月正式立项。云天化合成氨APC项目是由美国Honeywell公司和云天化共同开发实施的，是国内第一套真正意义上针对合成氨全装置的先进控制项目。本文介绍了大型合成氨生产技术的现状和未来的发展方向，分析了云天化合成氨生产工艺和生产控制的技术关键，然后介绍了APC的基本概念和原理，接着阐述了云天化和Honeywell公司在云天化合成氨装置共同开发和实施APC的情况，研究并解决了APC的开发和实施中的关键技术问题：APC经济效益点的选取，APC系统设计方案的制定，如何做好阶跃测试工作等。云天化合成氨APC项目融合了云天化多年来丰富的操作经验和Honeywell的过程控制技术，在国内同行业首次成功开发并实施了合成氨装置多变量模型预测控制，使云天化在过程控制水平上居同行业领先地位，对同行业装置的先进控制具有很好的借鉴作用和示范意义。增产和节能降耗是合成氨生产的一个重要研究课题，云天化合成氨APC项目的成功实施和近一年来的稳定运行实践表明，云天化合成氨APC项目使合成氨能耗降低了0．5％左右，在外供天然气充足的情况下产量增加了2％左右，每年可带来500万元以上的直接经济效益。
周梁[3]2006年在《基于Web的合成氨厂安全管理信息系统研究开发》文中指出淮化集团合成氨厂是淮化集团的一个重要生产单位，它包括气化、净化、合成等几个生产工艺流程，其高温、高压的作业环境常造成许多安全隐患，因此成为集团各生产的核心部分。本文以合成氨厂为研究对象，采用传统的C／S和先进的B／S相结合的解决方法，开发了合成氨厂安全管理信息系统。在安全性要求高、处理数据量大、数据查询灵活的部分采用C／S模式，对只有浏览功能、安全性要求不高的部分采用B／S模式。用户可根据需要采用不同的方式(如启动客户机应用程序或运行浏览器)实现查询。 本文着重介绍了合成氨厂各子系统及评价功能的实现，包括系统需求分析、系统功能层次分析、系统开发方法、系统划分、系统开发与数学模型、系统实现及系统测试。系统模块分为生产管理、设备管理、安全管理、安全教育管理和系统管理几部分。其中安全管理模块分别由危险品查询、重大危险源辨识和安全评价组成。 本文从管理信息系统开发方法上入手，介绍了管理信息系统开发所用到的工具，该子系统C／S模式的客户端应用程序的开发采用Visual Basic 6.0，后台数据库采用Access2000，它们之间采用ADO数据接口，并进行详细代码设计与实现。本文在最后针对论文存在的不足，提出解决设想，确定进一步研究方向。 本文开发的系统具有良好的扩展性，企业可根据不同需要增加和扩展模块的种类及功能；C／S和B／S混合模式可以取各模式的优点，既能通过数据库接口交互实现数据浏览查询又能以HTML页面文件形式发给浏览器端以供浏览。满足不同用户对信息的浏览和查阅的需求；本系统还具有安全评价功能，结合合成氨厂生产实际，对生产区和储藏区分别采用两种安全评价方法进行安全评价并编制了程序将其整合在同一窗口下，实现对不同单元选择不同评价方法，减少了安全评价的工作量，提高评价准确性。
陈倩倩[4]2011年在《合成氨反应器及工艺流程的模拟计算》文中指出本文应用大型流程模拟软件Aspen Plus对合成氨工艺流程中氨合成回路进行模拟计算,对回路模拟所需物系的热力学性质进行校核,并建立了各单元设备的模型。然后,使用Aspen Plus对氨合成系统平衡组成进行模拟计算,并建立合适的动力学模型对布朗氨合成塔及托普索氨合成塔进行模拟计算,模拟结果与工业值符合良好。随后,对氨合成塔主要操作变量进行了灵敏度分析,研究了合成压力、进口温度、空速、氢氮比及惰性气体含量对氨合成反应的影响,确定了最佳操作参数。在此基础上,建立了15MPa氨合成布朗流程及托普索流程模拟系统,并对15MPa下布朗流程合成塔进口温度进行优化,优化温度后最终氨产量相对提高3.5%。建立了10MPa下布朗氨合成回路流程模拟系统,模拟结果与15MPa相比出口氨浓度相对下降了20.21%,表明了铁系催化剂低压操作活性较低的局限性,提出钌基催化剂研究的必要性。最后对钌基催化剂适合工艺条件进行了探索研究,提出钌基催化剂最适反应条件并建立不同压力下侧线流程模拟系统,在同样的操作条件下,钌系催化剂最佳反应温度比铁系催化剂低20～30℃,相对活性比铁系催化剂高约40.8%,充分证明了钌基催化剂低温低压高活性的优越性。
范良忠[5]2017年在《低氢焦炉煤气制天然气中CO变换工艺模拟与优化》文中提出焦炉煤气制天然气的核心反应是焦炉煤气中的CO、CO_2与H_2反应合成甲烷,这需要焦炉煤气中组成H/C>3以上。因地域、煤种、工艺等差异,一些低氢焦炉煤气原料气的组成H/C<3。因此,需要利用CO变换工艺调整煤气中H_2含量,以满足原料气的H/C>3。本文通过对CO变换工艺流程模拟,进行工艺比选和优化,确定适合低氢焦炉煤气气源的CO变换工艺。鉴于低氢焦炉煤气含硫较高的特点,选用Co-Mo系耐硫变换催化剂(拟选用QCS-04);根据甲烷合成工艺对H/C的要求,计算得到总变换率为0.1659,变换率较小,采用部分变换流程。以国内某装置变换工序工艺包数据为基础,利用Aspen HYSYS流程模拟软件对CO变换工艺进行模拟计算。变换反应器的模型选用平衡反应器,热力学方法选用Peng-Robinson(PR)立方形状态方程。经对比,模拟结果与工艺包数据吻合较好。以模拟结果为基础,结合低氢焦炉煤气组成情况,对饱和热水塔变换和补蒸汽变换两种工艺方案进行深入研究,通过运行参数及设备投资对比,确定饱和热水塔变换工艺更经济;在此基础上,对变换反应的温度、压力、汽气比等操作条件进行分析与讨论,确定入口温度为200℃,对于本工况最经济汽气比为0.20,最优循环热水量为5t/3300Nm~3原料气。根据优化的工艺参数,对饱和热水塔变换工艺进行了工程设计,包括主要设备、控制方案和物流平衡数据表,并设计了工艺流程图和物流平衡数据表。根据变换催化剂的特性,选择合适空速(2000h~(-1)),计算得到变换催化剂的装填量为5.19m~3;根据催化剂厂家建议的高径比,初步确定塔径和计算催化剂床层高度,再经阻力降核算,验证塔径选择的合理性,从而得到变换反应器设备塔径为1.6m(内径),催化剂床层高度为2.58m,简述其他设备工艺计算过程,最终设计出变换反应器等工艺设备条件表和变换工段设备布置图。
沈之宇[6]2006年在《小氮肥氨合成装置先进控制与优化研究与应用》文中研究表明作为化工领域的支柱行业以及能源消耗大户，合成氨生产的先进控制与优化研究将是未来几年化工过程优化的研究重点。但是我国在这一领域一直较为薄弱，特别是作为主力军的小氮肥行业，虽然生产优化的愿望愈来愈强烈，但因为其特定的复杂生产条件和流程，这方面工作基本处于空白。本文正是着眼于于此，立足于实际生产，将先进控制与优化理论同过程工业实际情况相结合，通过对“小氮肥氨合成装置先进控制与优化”的深入研究和探索，首次在该领域成功实现了在线操作优化，同时为后续研究工作奠定了坚实有力的基础。 小氮肥合成氨生产因其特殊的生产条件和装备特点，形成了“原料、设备工艺的差异壁垒”、“影响因素繁杂”、“生产系统的时变性”、“装置局部故障频繁”等难以克服的问题，正因如此，在对目前该领域先进控制与优化工作的调研中发现，国外先进技术由于原料、设备、成本等原因无法采用，国内相关研究则均以仿真研究为主，缺乏可操作性和长期稳定性，总体来说，目前该领域先进控制与优化工作存在以下瓶颈问题：1．缺乏实际可操作性；2．无法长期稳定运行；3．鲁棒性差；4．重要指标控制精度差；5．数据通讯解决不力。 本文主要工作即针对以上问题，在仔细分析了合成氨生产的复杂性，并对相关工艺流程原理深入研究的基础上，首次成功实现小氮肥氨合成装置的在线操作优化。本文的主要工作和创新之处包括： 1．在国内小氮肥领域首次成功实现了合成氨生产在线优化，实地投运表明在线操作优化软件全面达到指标：自动控制投运率达95％以上；在线优化的投运使得氨合成塔氨净值比投运前提高了0.4％，获得显著的经济效益。 2．针对小氮肥合成氨生产工艺流程复杂、影响因素繁多，优化难以实施的现状，首次提出优化“分解”方案。抽取单调变化变量进行“卡边”操作；采用广义预测控制实现氨合成塔热点温度优化调节；对少量时变变量实现自适应在线操作优化，有效提高氨合成塔合成效率，降低了能耗，取得了满意的优化效果。 3．提出基于模式识别优化监督级的自适应在线优化方法，融合了自适应方法的局部搜索能力与模式识别方法的全局搜索能力，在保证算法收敛速度的前提
陈晓峰[7]2005年在《低温甲醇洗模拟系统完善及新流程研究》文中研究说明低温甲醇洗净化法是一种原料气净化法,通过此方法,以脱除原料气中的酸性气体。大连理工大学化工学院从1983年就开始从事低温甲醇洗装置模拟分析优化研究工作,于1993年成功地开发了“低温甲醇洗装置模拟系统(RPS:Rectisol Process Simulator)”。 本文结合低温甲醇洗模拟系统(RPS)的功能,用Visual Fortran成功开发低温甲醇洗模拟系统软件的界面,即Windows版的RPS。针对低温甲醇洗模拟系统(RPS′96)中存在着操作不方便,专业性强,不容易理解,而且模拟计算过程复杂等问题对其进行改进,并增加了一些新功能。模拟系统操作界面通俗易懂,操作简单,脱离了DOS下操作,并且大量运用了界面设计,把实现功能的代码隐藏在界面的背后,用户无需面对程序的本身,即可在可视化界面上完成各项功能。应用Windows版的RPS软件对大化低温甲醇洗系统进行了设计和模拟计算,获得了很好的效果,同时对改进的新流程进行了模拟计算和数据分析。 研究工作表明: (1) 建立各单元模块数据的输入界面,只需对号入座按中文提示输入数据,文件便自动生成。 (2) 数据修改、查错功能比较完善,能应对初级用户使用本系统时的各种误操作。 (3) 对周理等人提出的寻找最优断开流股集方法进行改进和补充,归纳了一种新的网络分解方法并应用到系统中,新增加了文件预览打印功能,使本系统的功能更加完善。 (4) 模拟计算部分中的批处理文件编制部分和模拟计算部分完全脱离了DOS环境,真正做到可视化。 (5) 用该软件对大化低温甲醇洗的原流程和新流程进行了模拟计算和数值分析,验证了本软件系统的可靠性。 (6) 开发的新流程,通过减少甲醇循环量可以降低装置热负荷20%左右,说明新流程方案是切实可行的。
钱伯章[8]2003年在《合成氨催化剂的生产和技术》文中认为介绍了世界合成氨催化剂发展历程、新开发的合成氨催化剂种类 ,同时评述了我国化肥催化剂研发和生产近况 ,对我国化肥催化剂性能进行了评价。
何振[9]2011年在《合成氨膜法氢气回收及氢氮比调节的研究》文中进行了进一步梳理合成氨工业是重要的基础化学工业,也是我国支柱产业之一。合成氨生产中会产生两股富氢尾气,即驰放气和贮罐气。为了提高氢气资源的利用率,大多数合成氨厂都采用了不同方法对驰放气中的氢气进行回收,如：深冷法、膜分离法等,均取得了较好的经济效益。另一股贮罐气因气量较小,压力较低,目前大多数合成氨厂都没有回收其中的氢气,而仅仅将其作为燃料使用。对深冷氢气回收工艺而言,由于氢气的浓度取决于冷凝温度及冷箱的保温效果,因此当冷箱操作未达到要求时,驰放气只能作为燃料排入燃气管网,造成了氢气资源的浪费。为了提高深冷氢回收装置运行的稳定性,并对长期被忽视的贮罐气中的氢气进行回收,本文在深冷氢气回收工艺的基础上,提出了膜-深冷耦合氢回收工艺以同时回收驰放气和贮罐气中的氢气；在氢产品返回合成装置后,新鲜合成气中的氢氮比将会增大,本文提出采用工艺空气膜法富氮流程对氢氮比进行调节,并采用Unisim Design分别对两个流程进行了模拟研究。本文根据某Kellogg合成氨厂的富氢尾气数据,建立了膜-深冷耦合氢回收流程的模型。分析了膜-深冷耦合流程中氢膜面积对高压氢产品浓度和回收率、冷箱进气浓度和流量的影响；分析了冷箱进气浓度和冷凝压力对冷箱中气液两相节流温度变化、冷箱换热器换热温差及低压氢产品浓度的影响。针对实际生产装置,校核了冷箱换热器的换热性能,确定了原换热器可满足改造后流程的换热需要；考察了不同膜面积和冷凝温度情况下,氢气总回收率的变化规律。最后,根据生产中加氢脱硫单元的对氢气的需求量,确定了改造后流程的最优操作参数：氢膜面积优选为650m2,冷凝温度-189℃,氢气总回收率可达97.64%,经济效益可提高313.3万元/年。在氢产品返回合成装置后,将引起新鲜合成气氢氮比的增大。为了消除这种影响,首先改变纯工艺空气流量对氢氮比进行调节,模拟结果发现：通过增大纯工艺空气流量可以将氢氮比降至原设计值2.85,但此时氢气产量有所下降。为了保证新鲜合成气的氢氮比为2.85的同时,获得较高的氢气产量,提出了工艺空气膜法富氮流程。新流程中,20%的压缩空气进入膜分离单元进行富氮处理,获得的富氮气与其余的压缩空气混合后,作为富氮工艺空气送入二段转化炉。采用膜法富氮流程,选用膜面积为370m2,经济效益相对于采用纯工艺空气调节的流程可提高80.6万元/年。
王龙冈[10]2009年在《合成氨装置事故研究与对策》文中认为合成氨生产过程多具有高温、高压、深冷、连续化、自动化、大型化的特点,生产装置中的原料和产品大多为易燃、易爆、有毒、有害、有腐蚀性的物质,与其他行业相比,合成氨生产过程涉及的危险有害因素较多,如果操作失误、违反操作规程或设备管理不善、年久失修等,这些危险有害因素就会转变为各种事故,从而危及人们的生命安全同时会造成财产损失,甚至造成严重的环境污染。本论文通过对合成氨企业危险有害因素分析,并对合成氨企业重大危险源进行辩识,同时又对重大事故危害程度进行模拟计算,采用典型企业具体化的事故分析方法对合成氨企业的事故进行比较分析,找到合成氨企业存在的共性问题,即:“人的不安全行为,物的不安定状态以及管理上的缺陷”是导致事故的主要原因,企业应认真排查并整改事故隐患,通过强化人的安全操作预防事故发生,改变人的危险操作控制事故发生,从而达到超前有效预防,控制人为事故的发生;通过采用安全技术装备提高企业的自动控制水平,消除物的不安定状态来达到超前控制因设备等引起的突发事故,并为企业制订事故应急救援预案提供帮助,为安全生产监督管理部门提供可靠的辅助管理依据,使合成氨企业的生产管理纳入到现代化安全管理中。本文还应用灰色系统理论GM(1,1)对未来合成氨安全生产形势进行了预测,为合成氨企业与安全监管部门的安全管理和安全决策提供重要的的科学、定量依据。
参考文献：
[1]. 大型合成氨厂工艺分析软件工具的开发与研究[D]. 高雷. 北京化工大学. 2000
[2]. 合成氨装置APC的开发和实施[D]. 张庆伟. 四川大学. 2007
[3]. 基于Web的合成氨厂安全管理信息系统研究开发[D]. 周梁. 安徽理工大学. 2006
[4]. 合成氨反应器及工艺流程的模拟计算[D]. 陈倩倩. 华东理工大学. 2011
[5]. 低氢焦炉煤气制天然气中CO变换工艺模拟与优化[D]. 范良忠. 河北科技大学. 2017
[6]. 小氮肥氨合成装置先进控制与优化研究与应用[D]. 沈之宇. 中国科学技术大学. 2006
[7]. 低温甲醇洗模拟系统完善及新流程研究[D]. 陈晓峰. 大连理工大学. 2005
[8]. 合成氨催化剂的生产和技术[J]. 钱伯章. 精细石油化工进展. 2003
[9]. 合成氨膜法氢气回收及氢氮比调节的研究[D]. 何振. 大连理工大学. 2011
[10]. 合成氨装置事故研究与对策[D]. 王龙冈. 郑州大学. 2009
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