化工流程模拟技术应用

摘 要：作为目前在世界化工行业应用最为广泛的科学技术,化工流程模拟技术一直是业内关注的焦点,本文先对化工流程模拟技术进行了详细的介绍,然后又对当前化工流程模拟技术应用现状做了简单探讨.

关 键 词：石油化工；流程模拟；科技技术

随着我国经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,对于能源的需求也越来越大,尤其是石油能源以及各种石化产品,其需求量更是与日俱增,这在推动我国石化工业快速发展的同时也对我国炼油和石化技术提出了更高的要求.

一、化工流程模拟技术

化工流程模拟技术是一种运用数学模型方法对炼油和化工过程进行描述的新型科技技术,该技术能够通过计算机辅助计算手段对物料平衡、热平衡、化学平衡、压力平衡等进行精确计算,同时,也能够准确估算出设备尺寸和对能量进行分析,最终对整个系统过程做出最理想的经济分析[1].

目前,在流程模拟技术中常用的数学模型主要有两种,一种是用于对化工离线工作进行调试和优化的静态数学模型,一种是用于对化工工作进行在线实时控制的动态数学模型.在基于两种数学模型之上,结合计算机信息技术化手段建立系统的化工流程模拟程序软件,世界上,第一个化工流程模拟程序软件是由美国Kellogg公司于1958年研制开发的FlexibleFlowshee软件,并且一经问世,就对世界的化工工程界产生了极大影响.在整个化工流程模拟系统程序结构中,主要包括化工单元程序库、物性计算程序包和计算方法程序库三个功能模块,其中,化工单元程序库中又包括反应、换热、闪蒸、蒸馏、吸收、气体压缩、物料混合等一系列支持系统运行在内的子程序；物性计算程序包中包括用于计算纯物质物性、热力学性质、传递过程性质以及气液相平衡等数据库子程序,并能够跟其中包括支持模拟计算的各种计算方法子程序的计算方法程序库向结合,对物料平衡、热平衡、化学平衡、压力平衡等进行精确计算.

自从世界上第一个化工流程模拟系统程序软件被研发出来之后,化工流程模拟技术就一直被广泛应用在国内外石油化工工厂的生产运作中,快速推动着石油化工行业的发展.尤其是近几年来,随着化工流程模拟技术不断改革与完善,石油化工流程模拟技术不仅被广泛应用在石油化工厂的生产运作当中,帮助石油化工厂实现提高生产效率,节约能源,扩大企业的经济效益；还被应用在石油化工生产新技术的研究开发工作中,加快新技术研究进度并保证新技术的研究质量和技术水平；除此之外,化工流程模拟技术还被应用在项目建设上,通过流程模拟技术对项目的可行性进行评估,对工程建设方案进行合理选择和优化,保证项目能够高效顺利进展.

二、化工流程模拟技术的应用

1.用于科研开发

在新技术的科研开发过程中,可以通过应用化工流程模拟技术来代替中间试验,不仅能够有效保证整个科研开发过程的流畅性,大大提高科研开发工作的工作效率和质量,还能够省去中间试验环节,节省大量人力物力,进而奖励科研开发成本,提高企业经济效益.

2.工艺设计环节的应用

在对石油化工工艺进行选设计和选择的过程中,往往会出现很多种可供选择的设计方案,而且,如果不通过实验来进行实践比较,设计人员很难从多种设计方案中选取最佳设计方案.而在工艺设计环节应用流程模拟技术,就可以通过过程模拟对所有设计方案进行比较,筛选出最佳方案,既节省下实验所需要的资源,又节省了宝贵的时间.

3.操作过程中的应用

在石油化工工艺操作过程中应用流程模拟技术,能够最大限度优化操作,有效解决操作中存在的一些影响因素,并为设备的技术改造和调试提供有力依据,突破传统操作方面存在的弊端,提高产业经济效益[2].如AspenTech公司在对企业催化裂化设备进行增产柴油优化研究的过程中,就应用了流程模拟优化技术,通过流程模拟对设备进行优化计算并得出新的操作方法,后经事实表明,该方法使AspenTech公司柴油收率提高5%～7%,总轻油收率提高2%～3%,大大提高了企业经济效益.

4.控制阶段的应用

在石油化工工作控制阶段,应用流程模拟技术,对集散控制系统采集的设备操作数据和化验分析部门的分析数据进行模拟运行,对设备运行进行全面控制,通过优化设备运行来增强生产设备运行稳定性,进而实现控制阶段的优化,提高企业经济效益.

5.模拟设备生产运行

运用流程模拟技术可以模拟装备的实际生产运行,通过模拟运行,不仅能够得到使设备稳定运行的操作数据,还能够在模拟运行过程中通过对设备运行状况的调解来寻找可能影响设备稳定运行的影响因素,如此一来,在设备实际运行中,一旦设备发生故障就能够快速排除故障,保证生产工作顺利进行.

结束语：

随着国际石油市场能源短缺以及市场竞争压力的不断增大,作为石油化工企业,想要保证企业自身的经济利益,就要不断增强企业自身的核心竞争力以及降低企业运营成本生产力.而化工流程模拟技术,就是当前石油化工企业实现节约能源、提高生产力的最佳选择,尤其是随着科技不断发展和进步,流程模拟技术还会不断改革完善,一定会成为推动化工企业继续发展的核心技术力量.