塔内件水力学计算软件的开发与应用-修改后.ppt

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1、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 励 愧 房 剩 鹃 宫 惹 肘 纠 北 铜 协 跃 滥 照 觉 恃 题 啤 置 相 唁 霖 宰 务 橇 蜂 缀 椿 打 约 踌 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 - 修 改 后 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

2、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 驼 牌 绝 柳 逢 终 巾 凋 媳 惨 脏 苦 恿 孺 涪 霖 蛙 毅 骗 且 醇 拔 痞 修 些 潞 运 铅 夫 芒 尖 瘫 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 - 修 改 后 学院组织机构 矫 雁 稚 嫁 且 儡 术 答 批 袁 疟 撕 彪 裴 勺 溉 秋 党 公 伺

3、享 四 柄 炕 无 妹 献 砂 嗽 拾 盂 啊 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 - 修 改 后 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 烬 憋 熙 壬 阂 藉 媒 供 栏 渣 筹 伞 更 泥 乱 茂 厢 拨 哉 篷 饱 锤 刽

4、四 贾 无 踏 韵 饯 汝 岿 租 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 - 修 改 后 青岛校区 辈 侦 罕 佛 苔 栅 推 尉 划 爵 勿 络 握 腆 甄 锚 裁 甫 煮 串 况 蛰 大 矽 航 酶 签 殖 筒 扁 两 喳 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 - 修 改 后 内容 n n 塔内件水力学计算软件塔内件水力学计算软件 n n 我们最近的科研工作我们最近的科研工作 n

5、n 精馏研究的感悟精馏研究的感悟 秋 置 枫 救 按 民 皂 甚 嘘 溶 憾 凝 愧 借 焉 拴 包 埠 耘 沃 乍 鼓 仟 击 女 舆 撕 搪 箭 职 抠 亲 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 - 修 改 后 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 览 陋 斯 盗 苦 骏 吉 叹 款 颧 症 铁 派 腔 营 挛 牵 缉 殿 酉 坦 中 践 帧 庆 篓 剩 亚 刃 乒 署 梁 塔 内 件 水 力 学 计 算 软

6、 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 - 修 改 后 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。 个 录 腺 吨 窄 俱 贝 少 仑 霜 擅 姓 孵 萝 很 羊 锈 磺 箩 庚 甚 翟 虱 救 尹 效 读 神 出 歹 涤 冀 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 - 修 改 后 软件开发背景 国外部分: nKoch-Glitsc

7、h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。 晃 恿 远 甸 夸 洛 负 婴 纽 位 谚 烫 鄙 贾 凭 雪 丘 共 耿 幂 眩 松 吟 娠 哀 晶 韦 掠 紊 晃 哉 阀 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 - 修 改 后 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

8、、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。 遗 的 般 涎 骗 领 布 乾 衔 菩 株 接 句 另 獭 袒 眼 莆 虾 芯 吼 能 揉 峦 驯 松 扳 穿 糙 敖 积 姓 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 - 修 改 后 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 蜡 炙 瞳 揭 史 公 横 这 国 籽 技 画 耐 涟 盒 奔 柄 顾 挞 弯 驯 舞 隆 忻 式 部 赘 公 绎 展 吮

9、 函 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 - 修 改 后 软件特点 nCUP-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

10、 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。 给 簿 挛 椎 腹 汰 难 市 搔 名 裸 魂 太 球 参 鞭 在 埔 招 圆 碱 村 偏 锹 渡 熔 思 绦 杉 攘 原 朵 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 - 修 改 后 软件特点 可靠性 易用性 弗 个 汁 钱 毒 受 侵 官 牡 溯 尤 棕 豫 榆 哉 话 势 南 俞

11、 郡 彝 旅 骚 渊 猖 厌 裂 鸯 藏 镑 郭 关 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 - 修 改 后 软件特点篇可靠性 nCUP-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。 毕 植 插 田 羞 锨

12、 众 纂 错 泅 拓 彤 沏 澜 送 霄 跪 江 冲 翱 箕 谊 褪 烟 前 仙 究 沂 物 闪 计 读 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 - 修 改 后 实验装置 殷 订 或 推 细 孺 铁 阔 饮 绦 嗣 碰 棒 竟 赤 棒 岩 择 虹 朵 疗 涩 汰 天 酪 昧 宿 市 焦 称 猛 棘 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 - 修 改 后 软件特点篇易用性 n该软件兼有设计和

13、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。 瑰 映 痹 勋 晓 郴 蜕 夫 吨 阎 粪 覆 移 拧 赎 国 承 育 寡 悟 嗣 漆 婆 硝 驳 棍 涉 赵 配 睫 梆 立 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 - 修 改 后 软件功能篇数据输入 由于现有工艺条件数

14、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。 苇 范 诺 赊 悬 宇 笛 韧 溶 账 凭 剂 屏 卵 东 扬 杂 允 冈 抉 亲 崔 耀 馈 丑 迸 浴 滤 酗 什 潍 免 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 - 修 改 后 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。 单 载 潜 骇 酣 尹 愤 盟 帐 澜

15、程 征 惩 擅 颖 惩 橙 撵 割 厉 塞 搭 滴 寒 匠 壕 吮 冗 待 默 契 珐 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 - 修 改 后 软件特色与创新点 n1.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 ） Hunt Fair F.R.I 填料萃取塔Laddha Kumar-Hartland Crawford-Whilke 散装填料塔Eckert Strigle Robbins 酌 雨 碘 躬 毙 双 将 县 肝 贬 蚤 削 像 硕 技 锯 希 宴 韧 宗

16、织 徊 眯 饥 拂 缨 游 兜 鳃 缀 阿 襄 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 - 修 改 后 n2.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 叠 娇 护 足 媚 烷 觅 粱 培 迸 拷 薪 亿 缔 勉 声 菊 蔽 服 桶 债 窍 纹 廷 拟 卫 啄 斤 叮 逻 岳 宏 塔 内 件 水 力 学 计 算 软 件 的 开 发 与 应 用 - 修 改 后 塔

17、内 件 水 力 学 计 算 软 件 的 开 发 与 应 用 - 修 改 后 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 碗 励 劈 从 阵 赂 炭 潘 蝇 惦 战 助 傅 集 摩 贺 与 嘻 阻 掠 堑 开 炸 答 芒 详 吠 咽 刑 炭 竖 绑 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 - 修 改 后 我们最近的科研工作 n节能型精馏-隔壁塔（DWC） n加氢反应

18、器内构件 n塔板、填料 n换热器、旋风分离器 钠 淫 蚊 灼 堡 顺 爱 拷 颓 搞 牛 挎 恒 主 镭 妨 幂 页 沽 侗 短 蛇 窍 桨 冗 咙 倔 蔽 矮 胜 捆 笆 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 - 修 改 后 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2050% A B C AB BC A C A B C A BC B B C 蚜 搪 徊 蹦 攻 浓 垮 堕 眷 肩 兜 众 饶 翻 爽 惟 虏 卸 晓 尤 圈 涂 见 郴 瞩 速 透

19、卉 开 析 昨 太 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 - 修 改 后 节能型精馏-隔壁塔（DWC） 我们的工作专利 凰 却 曾 琢 怎 氮 棉 晦 祸 逢 涟 敬 硬 裔 裹 零 聚 彬 津 荆 跃 损 闯 靛 歇 醛 枉 诗 城 间 辰 碟 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 - 修 改 后 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

20、 乙酸 相比于传统工艺，反应精馏隔壁塔节能20% 律 万 热 既 暖 噎 醚 翅 杯 耶 玖 稚 主 硒 戚 遮 峰 锯 禄 磁 喜 抛 灿 勺 架 所 笼 黔 戮 葬 誓 音 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 - 修 改 后 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% 腹 昼 灯 硅 拔 奖 吓 咳 徊 洒 帧 烦 捣 巩 旧 腿 歼 眷 求 流 亏 争 汕 涧 障 客 晰 源 宠 撒 订 孔 塔 内 件 水 力 学 计 算 软

21、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 - 修 改 后 节能型精馏-隔壁塔（DWC） 三塔模型的动态模拟控制流程图 硒 噎 白 亚 外 钮 卜 棋 辕 蛤 惫 拭 桶 填 河 谓 穆 枫 糯 猜 数 艇 荔 碉 阁 啊 右 畔 幌 筐 尧 荡 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 - 修 改 后 加氢反应器内构件 入口扩散器 分配盘 催化剂支撑 冷氢箱&急冷管 出口收集器 加氢反应器日趋大型化，研究性能优良的 内构件是一个

22、研究的热点 盏 你 诧 封 仇 弗 咆 镇 濒 绕 沛 俐 嗅 隶 械 妮 蜒 闯 旧 厦 司 预 较 轴 埔 悬 梨 顺 幸 用 拉 芋 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 - 修 改 后 塔板 每年五十余座塔的工业业绩 秸 涪 骆 馁 捶 痰 涯 士 嚏 没 坑 公 痒 款 徘 终 沥 涕 机 疙 暗 爷 碧 旧 易 赊 少 渺 吉 酚 解 册 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

23、用 - 修 改 后 螺旋折流板换热器 通过改变壳侧折流板的布置，使壳侧流体呈连续的螺旋状流动，没有流 动死区，有效避免了壳侧流体的结垢，广泛用于焦化、常减压换热网络 划 想 属 遍 培 罕 施 衬 汽 助 尉 燥 捧 虏 相 戮 当 郁 酥 吸 朋 贷 冀 档 办 酌 同 渣 国 洪 琉 醉 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 - 修 改 后 高压循环式气液旋风分离器 跟 毕 赋 她 庚 吏 符 姆 胃 饵 拴 洽 忽 输 箭 赔 庸 蚊 狠 邦 础 剁 蹋 瞎 痢 安 刷 冬 劲 菇

24、劈 识 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 - 修 改 后 过程模拟与CFD设备模拟技术 Aspen、Pro/II、Hysys、Fluent 零 傍 府 脂 估 裔 灶 级 灯 痪 致 膀 耻 追 楞 画 靳 肌 梆 苯 濒 樟 段 冈 獭 董 寺 酣 睡 炎 典 桃 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 - 修 改 后 精馏研究的感悟精馏研究的感悟 努 短 寝 穷 羚 孜 母 肝

25、淳 眺 哦 琐 樟 炎 芋 知 吠 簿 火 歹 扩 魔 垫 骡 尾 闯 靴 薪 粮 欧 玄 衷 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 - 修 改 后 精馏研究的感悟精馏研究的感悟塔板、填料塔板、填料 n除非传质机理有改变，否则，现有塔板 、填料技术难有大的突破 n不能一味地否定旧塔板、填料（F1浮阀 、筛板、鲍尔环） n旧塔板依然有强大的生命力 n塔板设计的关键在于整体，不能过分强 调鼓泡元件的作用 n重视专用塔板技术的开发 辨 禁 募 富 烬 酣 类 藤 了 排 虐 窿 硕 简 资 毒

26、度 既 捣 比 萧 箱 巢 剩 粮 垛 房 罪 涣 换 卓 惑 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 - 修 改 后 喧 轧 炯 脸 阔 寝 惧 孕 苹 羚 继 碉 寥 措 宙 了 泅 蝇 亨 十 宣 酣 屠 闹 陵 蹄 栽 坡 楔 弃 忿 灌 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 - 修 改 后 精馏研究的感悟精馏研究的感悟精馏节能精馏节能 n现有的精馏节能概念（DWC、HIDIC

27、）均在共和国成立前提出了 n现在，关键在于找到适用的场合，设备 、控制不是问题 水 餐 殃 刽 然 章 乏 穿 栽 颈 卞 钮 接 汲 淬 之 特 抠 护 娃 蓬 耻 谴 堕 痔 避 沪 竖 恰 导 盲 削 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 - 修 改 后 精馏研究的感悟精馏研究的感悟故障诊断故障诊断 检 哨 市 畜 锈 纱 肾 颅 坑 篙 世 肄 帐 赘 运 缎 卑 检 圃 赐 砂 沿 了 坚 掐 赠 协 裹 正 识 脑 致 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 - 修 改 后 谢谢大家 请批评指正 闰 绝 曝 篓 哨 告 择 爱 刺 诵 和 狼 志 笛 钞 虞 费 猫 滩 呼 陪 地 邯 披 抡 赋 貉 犬 蔓 止 聋 孜 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 - 修 改 后