塔内件水力学计算软件的开发与应用-修改后

塔内件水力学计算软件的开发与应用塔内件水力学计算软件的开发与应用 报告人：孙兰义中国石油大学（华东）*17日中国石油大学化学工程学院历史沿革1952年 清华大学化工系1953年 北京石油学院炼制系1969年 华东石油学院炼制系1988年 石油大学炼制系2000年 石油大学化学化工学院统招一年级新生清华大学化工系 二、三年级学生大连工学院化工系液体燃料四年级学生及部分教师1953年 10月2005年 中国石油大学化学化工学院由中国石油 天然气集团公司划转教育部2011年 中国石油大学化学工程学院学院组织机构专业依托背景n 国家级重点学科 化学工艺学科n 省部级重点学科 应用化学学科n 重质油国家重点实验室n 国家工科基础化学课程教学基地n 教育部油气加工新技术工程中心n 中国石油天然气集团公司催化重点实验室n 中国石油天然气集团公司环境工程研究开发中心n 1个一级博士点、 7个二级博士点青岛校区内容 n塔内件水力学计算软件塔内件水力学计算软件n我们最近的科研工作我们最近的科研工作n精馏研究的感悟精馏研究的感悟塔内件水力学计算软件的开发与应用 n 软件开发背景n 软件的特点n 软件的功能n 软件特色与创新点n 软件应用与推广软件开发背景国内部分：以洛阳院 Tray 3.0为代表缺点：操作平台较老，不方便目前计算机运行；塔板类型较少；输入不方便。软件开发背景国外部分 :n Koch-Glitsch公司 KG-TOWER KG-TOWER能在大部分操作系统上运行，支持最新的操作系统 ;可以设计常规的和高效塔板 ;设计散装填料和规整填料。缺点： 常规塔板较少，大部分为 K-G公司产品。软件开发背景n 美国精馏公司 FRI FRI可在最新的操作系统下运行；同时增加体系限度、液泛容量、效率等的计算；且有三、四溢流的设计。缺点： 没有负荷性能图的输出；且只是校核没有设计。通过总结目前的塔设计软件存在以下几个 问题 ：n 输入不便 ；n 输出不便；n 塔内件种类不全面。软件开发背景软件特点n CUP-TOWER软件是一款综合的塔内件水力学计算软件，可用于板式塔、规整填料塔、散装填料塔、筛板萃取塔和填料萃取塔的计算，具有设计和校核功能。n 塔板的溢流形式包括单溢流、双溢流、四溢流，可 驱动 AutoCAD自动生成塔板布置图。组 件名称 塔内件种 类板式塔 浮 阀 （ 圆阀 ，条 阀 ）、固 阀 、垂直筛 板、固舌、浮舌、斜孔、 筛 板、泡罩、穿流 筛 板、折流塔板、多降液管塔板和 FRI系列塔板筛 板萃取塔 筛 板塔散装填料塔 拉西 环 、 阶 梯 环 、 鲍 尔 环 、矩鞍 环规 整填料塔Mellapak、 Mellagrid金属格 栅 板、金属 丝 网波 纹 、 BX、 CY填料萃取塔拉西 环 、 鲍 尔 环 、 阶 梯 环 、 环 矩鞍等散堆填料丝 网、板波 纹 等 规 整填料。软件特点 可靠性 易用性软件特点篇 可靠性n CUP-TOWER综合了目前各种算法的优缺点，其数学模型大多数来自于公开发表、广泛使用的经验关联式和图表。为了方便软件实现和避免查图、查表的误差，对图表进行了数学关联，其关联误差不超过 5.0%。n 通过与现有国内外软件及工业现场数据比较证实了软件计算结果准确；对于新型塔板以及部分塔板，进行大型塔板水力学实验，对公式进行修正。实验装置软件特点篇 易用性n 该软件兼有设计和校核两种功能，支持负荷性能图和塔板布置图的自动生成，能够帮助用户直观的分析塔设备的操作情况。n 软件输入部分能够与 Aspen Plus、 PRO-II进行连接，达到数据的一次性输入，减少数据传输错误；输出部分，可将计算结果以报表的形式输出到 Excel、 Word中。软件功能篇 数据输入由于现有工艺条件数据多是通过模拟软件 PROII和 ASPEN获得，本软件可以把 PROII和 ASPEN的模拟结果直接输入到本软件中，从而减少数据的输入误差，提高工作效率。软件功能篇 报表输出l 本软件能将结果以报表的形式输出到 Excel和 Word。l 得到的输出报表内容详尽。软件特色与创新点n 1.计算模型丰富，适用范围广例如：例如：塔内件 计 算模型板式塔（ 筛 孔）HuntFairF.R.I填料萃取塔 LaddhaKumar-HartlandCrawford-Whilke散装填料塔 EckertStrigleRobbinsn 2.驱动 AutoCAD自动绘制塔板结构图，自主研发了一套塔板的 分块及排孔 、布阀策略，设计 中所有的参数均严格遵从相关标准规范 ， 确保输出 的 图纸具有实用价值 。软件特色与创新点使用此软件的公司：中石油华东设计院中石化宁波工程公司天大天久工业应用案例：n 该软件先后 应用于常减压、催化 装置 、 延迟焦化等 200余座塔的设计与改造软件应用与推广我们最近的科研工作n 节能型精馏 -隔壁塔（ DWC）n 加氢反应器内构件n 塔板、填料n 换热器、旋风分离器节能型精馏 -隔壁塔（ DWC）相比两塔流程，隔壁塔节能 10% 45%；节省设备投资 20 50%ABCABBCACABCABCBBC节能型精馏 -隔壁塔（ DWC）我们的工作 专利节能型精馏 -隔壁塔（ DWC）我们的工作 反应精馏隔壁塔 乙酸甲酯水解乙酸甲酯 水 甲醇 乙酸 相比于传统工艺， 反应精馏隔壁塔 节能 20%节能型精馏 -隔壁塔（ DWC）共沸隔壁精馏塔 萃取隔壁精馏塔能耗可以降低 25% 能耗可以降低 25%节能型精馏 -隔壁塔（ DWC）三塔模型的动态模拟控制流程图加氢反应器内构件入口扩散器分配盘催化剂支撑冷氢箱