大型煤制天然气装置流程模拟及能量系统集成优化技术应用项目建议书大唐国际化工技术研究院有限公司二〇一〇年十二月大唐国际化工技术研究院有限公司科技档案审批单报告名称：大型煤制天然气装置流程模拟及能量系统集成优化技术应用项目建议书报告编号：化工院技术服务（2010）/阜新第09号出报告日期：2010年12月保管年限：长期密级：一般试验负责人：试验地点：北京、辽宁阜新参加试验人员：等参加试验单位：大唐国际化工技术研究院有限公司、辽宁大唐国际阜新煤制气有限公司筹备处试验日期：2010年9月至12月打印份数：5拟稿：校阅：审核：生产技术部：审核：目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc275950486"1立项的必要性和意义PAGEREF_Toc275950486\h1HYPERLINK\l"_Toc275950487"1.1流程模拟的基本定义PAGEREF_Toc275950487\h1HYPERLINK\l"_Toc275950488"1.2流程模拟的作用PAGEREF_Toc275950488\h2HYPERLINK\l"_Toc275950489"1.3流程模拟在生产操作领域的应用现状PAGEREF_Toc275950489\h3HYPERLINK\l"_Toc275950492"1.4国内外能量系统集成优化现状及发展趋势PAGEREF_Toc275950492\h16HYPERLINK\l"_Toc275950493"2项目目标及主要研究内容PAGEREF_Toc275950493\h18HYPERLINK\l"_Toc275950494"2.1项目目标PAGEREF_Toc275950494\h18HYPERLINK\l"_Toc275950495"2.2主要研究内容及课题设置PAGEREF_Toc275950495\h19HYPERLINK\l"_Toc275950499"3进度安排PAGEREF_Toc275950499\h22HYPERLINK\l"_Toc275950500"4经费预算PAGEREF_Toc275950500\h23HYPERLINK\l"_Toc275950501"5研究项目所需要的技术资料PAGEREF_Toc275950501\h24PAGE\*MERGEFORMAT221立项的必要性和意义1.1流程模拟的基本定义早期所说的过程模拟或流程模拟多指稳态模拟，过程稳态模拟又称静态模拟或离线模拟(SteadyStateSimulatian，off-lineSimulation)。流程模拟是指应用计算机辅助手段对炼油化工过程进行稳态的热量和物料衡算、尺寸计算和费用计算以及过程的技术经济评价。它根据化工过程的稳态数据，如物料的压力、温度、流量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定、产品规格以及一定的设备参数，如蒸馏塔的板数、进料位置等，采用适当的模拟软件，用计算机模拟实际的稳态生产过程，得出详细的物料平衡和热量平衡。其中包括人们最为关心的原材料消耗、公用工程消耗和产品、副产品的产量和质量等重要数据。简言之，过程模拟就是在计算机上“再现”实际的生产过程。由于这一“再现”过程并不涉及到实际装置的任何管线、设备以及能源的变动，因而给了化工模拟人员最大的自由度，可以在计算机上“为所欲为”地进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。并且过程模拟所需的成本以及完成一定研究任务所需的时间也是任何实验研究所无法比拟的，因而过程稳态模拟已成为研究、开发、设计、挖潜改造、节能增效、生产指导以至于企业管理等工作必不可少的工具。并且在科研和实际生产中发挥着愈来愈大的作用。当前过程稳态模拟主要应用于炼油、石油化工和化工领域，如常减压、加氢、催化裂化、气体分馏、芳烃分离、乙烯、环氧乙烷、天然气、油田气分离及合成氨等装置。在医药、农药、造纸和环保等行业也有一定应用。随着科学技术的进步，目前对于石油馏分和烃类物质的计算已经相当准确、可靠，达到了无需小试、中试，模拟结果可直接用于工业装置设计的程度。单元1输入输出？物流、能流、信息流物流、能流、信息流单元3单元2输出输出图2-2化工过程模拟的过程包含三部分内容：一是过程系统的物料和能量衡算；二是确定设备的尺寸及费用；三是对过程系统进行技术经济评价。流程模拟一般按以下四类进行分类：(1)按模型建立的方法分：机理模型、经验模型、半经验半理论模型