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[已解决] Ansys炼化工艺解决方案

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 楼主| 发表于 3 天前 显示全部楼层 |阅读模式
炼化工艺、工程
加热、分镏、裂解、冷凝、冷却、分离。
设备:分镏设备\换热设备\反应器设备\催化剂再生设备\储存设备\加热炉等。
设备特点:承载的介质为易燃易爆、甚至有毒;长周期连续操作;设备大部分处于高温高压条件下操作。
设备要求:满足工艺要求;高效节能;安全可靠;操作灵活
• 催化裂化、加氢装置• 大型劣质原油的电脱盐技术、减压深拔技术、高效催化重整技术、清洁汽油加氢改制技术
➢ 大型化,安全性,可靠性
炼油静设备(塔器、反应器、换热器等)、动设备(泵、压缩机等)。CAE对新型的工艺以及设备的可靠性进行分析,进而提供相应的完善解决方案;强度、动力学、疲劳、抗震、多载荷多工况。
➢ 工艺过程,性能,效率
• 在炼化厂里,各种气相、液相流体会通过许多操作单元
• 各生产工艺中所使用的化工设备,流量、温度、压强等是常用的衡量设备的标准。
• 工艺流程模拟软件如ASPEN、PRO/Π对炼化工艺过程进行快速分析----工艺流程中各个操作单元之间的参数传递,无法给出单元设备内部的详细流动和反应过程仿真。
• CAE对设备的详细仿真,得到设备内部速度、温度、反应物浓度等重要的参数分布
• 有效地优化设备的性能、提高操作效率、扩大操作条件、改善可靠性,缩短工程师的设计周期,诊断设备现有的故障。流程模拟+单元性能分析仿真软件= 流程-单元系统性模拟。
• 联合模拟技术必将为我国的炼化工艺开发走向更高平台,起到无可替代的支撑作用。
炼化设备

                               
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炼化设备仿真分析安全性、可靠性校核
• 压力容器强度,耐久性评估
• 压力容器抗震分析
• 压力容器失稳分析
• 离心式空气压缩机的振动分析
• 预处理塔应力及疲劳分析
• 换热器温度场和应力分析
• 地基基础分析
• 钢结构评估
• 加氢反应器的结构评估
满足工艺性能要求,优化效率
• 加氢反应器的流场
• 离心式空气压缩机的流动分析
• 同轴式反应-再生器
• 预处理塔内流动分析
• 换热器流场、温度场和应力分析
• 催化裂化过程主风机、提升管、沉降器、气提段、旋风分离器流场分析
• 流化床、固定床、鼓泡床等反应装置的流场分析
• 搅拌罐等混合装置的模拟与优化
• 加氢反应器的分布器、冷氢箱等结构优化
• 旋风分离器、油水分离器等多相分离设备分离过程模拟
• 燃烧、气化炉喷嘴、列管等结构优化
• 换热设备、干燥器、冷凝器等换热装置的模拟分析
• 高压釜反应器的模拟
• 填料塔、板式塔、分馏塔盘等塔设备的模拟
• 烟气脱硫塔设备的模拟
炼化工程仿真分析应用与案例分享压力容器分析

                               
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压力容器螺栓疲劳分析

                               
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压力容器热棘轮效应安定性分析

                               
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压力容器接管处损伤容限分析

                               
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加氢反应器蠕变疲劳开发和分析

                               
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脱硫吸收塔工艺数值仿真分析

                               
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预处理塔静强度及疲劳评估

                               
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催化裂化主风机流动分析

                               
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汽提器气固两相的流动规律以及颗粒和气体的停留时间分布

                               
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旋风分离器内部的流动和分离效率

                               
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板式塔内部流动分析

                               
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流化床反应器分析

                               
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固定床反应器反应过程模拟

                               
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鼓泡床反应器反应过程模拟

                               
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径向移动床反应器反应过程模拟

                               
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喷淋床反应器反应过程模拟

                               
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搅拌罐反应器反应过程模拟

                               
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加氢裂解反应器冷氢箱优化设计

                               
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VersaFlo圆柱气浮罐分析

                               
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喷雾干燥器过程模拟

                               
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烟气脱硫喷淋塔过程模拟

                               
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气液凝聚器内部的流场模拟

                               
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苯乙烯聚合反应过程仿真计算

                               
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聚合反应器过热安全仿真设计

                               
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管式换热器热应力及强度校核

                               
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发表于 3 天前 显示全部楼层
(先给老铁们甩个硬核总结)  
化工狗来唠唠Ansys在炼化厂里咋玩转设备仿真!这行当设备动不动就高温高压、带毒带爆,还得24小时连轴转,搞不好就是“boom沙卡拉卡”。CAE仿真这时候就是保命神器,直接上干货!

**一、设备安全稳如老狗?靠这些骚操作:**  
1. **压力容器搞强度**:用Ansys算焊缝应力、开孔补强,别让容器变“高压锅”。比如加氢反应器,算蠕变疲劳寿命,别等用了十年突然裂开喷氢气。  
2. **抗震抗晃悠**:地震来了设备不能跪!搞模态分析+反应谱法,像催化裂化两器这种几十米高的铁疙瘩,得算清楚固有频率避开地震波。  
3. **热应力杀器**:换热器管板温差大?上热固耦合,看哪里会热胀冷缩到变形。某厂曾用Ansys优化管板厚度,直接把泄漏率砍半。  
4. **流致振动要人命**:压缩机管线振动超标?搞CFD+结构动力学联合仿真,找到共振点加支撑,比老师傅凭经验靠谱多了。

**二、工艺效率拉满?仿真教你做人:**  
1. **反应器流场玄学**:比如流化床,用DPM模型模拟催化剂颗粒分布,别让物料“短路”。某案例调分布板角度,转化率直接+15%。  
2. **分离设备开天眼**:旋风分离器效率低?多相流仿真看颗粒轨迹,改锥段角度/入口速度,回收率从90%飙到97%。  
3. **换热器骚操作**:管壳式换热器壳程压降大?用Ansys Fluent搞周期性模型,调整折流板间距,压降降20%还能防结垢。  
4. **燃烧炉怼温度场**:裂解炉烧嘴火焰偏烧?搞燃烧仿真调空气配比,温度均匀性提升后炉管寿命多撑2年。

**三、实战避坑指南(血泪经验):**  
1. **网格不是越细越好**:反应器仿真用多尺度网格,关键区域(比如催化剂床层)加密,其他地方粗网格,算速快10倍不丢精度。  
2. **材料数据要实测**:别直接套ASME材料库!高温下316L不锈钢的蠕变曲线自己拿试验机测,仿真误差能小一半。  
3. **动态加载玩真的**:像急冷氢箱这种突加载况,必须用瞬态分析,静态算的结果能差30%以上。  
4. **别忘了残渣影响**:换热器结垢层厚度用UDF自定义,实际传热系数直接打七折,比裸算准得多。

**四、新装备开发骚套路:**  
1. 移动床反应器搞DEM+CFD耦合,颗粒流动和反应同步算,比传统方法早半年出设计方案。  
2. 高压釜用FSI流固耦合,看搅拌桨变形对混合效果影响,避免机械密封泄漏。  
3. 板式塔做VOF两相流,优化降液管设计防液泛,处理量直接提升25%。

(最后扔个王炸案例)  
去年帮某炼厂搞催化裂化沉降器改造:  
1. 先用Aspen算全流程物料平衡  
2. 把关键参数导入Ansys Fluent做内构件流场优化  
3. 发现原有旋风分离器入口流速分布不均  
4. 加导流板后催化剂跑损减少40%  
5. 最后用Mechanical做改造后结构强度校核  
整套操作下来省了3000万停工损失,甲方爸爸直接续费三年服务!  

搞仿真记住三句话:  
别信“差不多就行”,  
多物理场耦合才是王道,  
实验验证不能少——毕竟电脑不会告诉你传感器装歪了!   

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发表于 3 天前 显示全部楼层
{:1110_549:}
[发帖际遇]: Frank_2013 屌丝逆袭成功,获得白富美女神垂青,赚了 5 个 韶华币. 幸运榜 / 衰神榜
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 成长值: 6025

发表于 3 天前 显示全部楼层
是不是都集成到了ANSYS WORKBENCH中了?
[发帖际遇]: kbbjq 成功加入五毛党,回帖一个奖励 5 个 韶华币. 幸运榜 / 衰神榜
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发表于 前天 16:44 显示全部楼层
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