PTA装置溶剂脱水塔进料组分含量变化对塔分离效果的影响

利用Aspen Plus流程模拟软件模拟计算了精对苯二甲酸(PTA)装置溶剂脱水共沸精馏塔,液相采用UNIQUAC模型计算活度系数,气相采用Hayden-O'Connell模型计算逸度系数,模拟结果与实际工况符合较好。在此基础上将其转化为基于Aspen Dynamic的动态模型。利用三元相图分析醋酸-水-醋酸正丁酯(HAc-H2O-NBA)三元体系中进料组分含量变化对溶剂脱水塔操作条件的影响,提出单塔板温度控制和双塔板温度控制两种方案。仿真研究进料组成变化对两种控制方案相关操作变量的动态响应情况,从中挑选出一种较优的控制方案,指导实际生产操作。     

X-荧光光谱仪测定溶液中总溴浓度

目前,生产精对苯二甲酸(PTA)多采用高温氧化法,它是以对二甲苯(PX)为原料,醋酸钴、醋酸锰为催化剂,氢溴酸为助催化剂,并以醋酸(HAC)为溶剂的一种液相空气氧化法[1].该氧化反应机理为自由基型连锁反应机理[2],溴的作用是引发反应,从而加速氧化反应.溴浓度太低,连锁反应引发困难,氧化反应不完全,产品中杂质含量高,质量差;溴浓度太高,醋酸的燃烧反应加剧,消耗大,且会引起设备腐蚀.因此,必须将溴浓度控制在合适的范围内.     

酸烯酯化合成醋酸叔丁酯的精馏分离过程

针对醋酸与异丁烯加成酯化合成叔丁酯的反应液,提出先脱酸后提纯的两塔精馏分离流程,采用Aspen Plus软件进行模拟研究.在采用简捷计算方法获得精馏塔初步配置参数的基础上,用严格计算模型对进料位置、回流比的影响进行敏感度分析,得到脱酸塔和提纯塔塔板数、最佳进料位置和回流比分别是25和24、14和20、3和20.在模拟基础上,对精馏过程进行实验研究,实验结果与模拟结果吻合较好,分离得到醋酸叔丁酯的质量分数大于99.50%,为工业应用与放大设计提供了依据.     

涂料基体-溶剂-超(亚)临界CO2的相行为

研究了涂料基体-溶剂-超(亚)临界CO2的高压相行为.使用的涂料基体是906-丙烯酸树脂和108-丙烯酸树脂,浓度范围为10%～50%(质量分数),溶剂为醋酸正丁酯.实验在高压反应釜中进行,温度范围35～65℃,压力范围3.0～8.0*!MPa.观测了各组分含量及温度、压力对相行为的影响,并绘制了树脂-溶剂-CO2体系的三元相图.     

用复合排斥萃取分离醋酸甲酯-甲醇-水体系

一、前言 在聚乙烯醇（PVC）工业生产过程中产生的废液里含有大量的甲醇和醋酸甲醋,每生产lt聚乙烯醇,就产生1500kg醋酸甲醋。为了降低聚乙烯醇的生产成本和充分利用现有资源,生产厂家对废液处理时,一般先把甲醇同醋酸甲醋分离开来进行回收,然后使醋酸甲醋和水以阳离子交换树脂为催化剂进行水解反应,再将生产的甲醇和醋酸分别进行回收,未反应完的醋酸甲醋则循环回去重新水解。在醋酸甲醋和甲醇的分离过程中,由于醋酸甲齑和甲醇在54℃形成恒沸物,其中甲醇的质量分数为侣％,因此采用普通精馏无法将水-甲醇-醋酸甲醋完全分离开。生产中一般采用萃取精馏进行分离,水作为溶剂从精馏塔顶加入,将甲醇从塔底带出,而塔顶则得到醋酸甲醋和少量水,此过程能耗很大。     

醋酸甲酯对醋酸脱水共沸精馏过程的影响

利用化工流程模拟软件Aspen Plus模拟了精对苯二甲酸(PTA)装置中醋酸脱水共沸精馏系统,系统研究了醋酸甲酯(MA)对该过程能耗的影响。研究表明,MA会在脱水塔内累积,进料中MA含量增多将导致脱水塔负荷直线增加。在脱水塔塔顶和分相器之间设置部分冷凝装置,将含较多MA的气相引至回收塔,可大大减少MA在系统内的循环量,从而有效降低脱水塔能耗。     

PTA装置溶剂脱水系统中共沸剂回收塔的动态模拟及控制

针对以醋酸正丙酯为共沸剂的工业醋酸回收系统中的共沸剂回收塔,基于Aspen Plus和Aspen Dynamics平台在稳态模型的基础上对其进行了动态模拟及动态控制策略研究,设计了两种控制结构并分别对其动态响应特性进行了分析。结果表明,本文方法通过直接调节供热流股来控制灵敏板温度具有更好的控制性能,并且能在扰动出现后更快、更稳地达到所需分离要求,回到稳态值、缩短过渡过程并减少相应的物耗及能耗损失,为以后进行共沸剂回收过程的动态实时优化、先进控制等研究以及实现PTA装置的高效优化运行提供有用的理论基础。     

PX氧化反应过程4CBA浓度的实时优化

精对苯二甲酸(purified terephthalic acid,PTA)是重要的化工原料,对二甲苯(p-xylene,PX)氧化反应是PTA装置的核心单元,是高温高压下固液相催化氧化反应。PX氧化反应在生成粗对苯二甲酸的同时,会生成一种副产物对羧基苯甲醛(4-carboxybenzaldehyde,4CBA),4CBA会显著影响最终PTA产品的质量。实际工业运行中,对4CBA浓度的定期人工分析已不能满足装置的优化运行。该文以某大型PTA装置的PX氧化反应过程为对象,在工艺机理模型的基础上,综合应用COM(component object model)接口、数据可视化、Aspen Plus模拟优化、Honeywell PHD(process history database)等技术,实现了PX氧化反应过程4CBA浓度的实时预测与优化。工业装置应用后,PX氧化反应过程4CBA浓度实时预报精度良好,有效地监控了装置运行情况,并优化了PX氧化反应过程的运行。     

络合萃取回收PTA溶剂脱水塔塔顶废水中的醋酸

采用络合萃取法回收精对苯二甲酸（PTA）溶剂脱水塔塔顶醋酸废水,研究了几种因素变化对络合萃取废水醋酸平衡的影响,并探讨了填料塔络合萃取醋酸工艺过程和萃取剂再生过程.结果表明：在络合萃取平衡实验中,随着醋酸初始浓度、水油相比、pH值和温度的增加,分配系数随之下降.在填料塔逆流连续络合萃取操作试验中,随着两相流速和相比的减小,萃取率随之增加.反萃采用减压精馏法,真空度控制在一定的范围（0.06～0.08 MPa）内,釜底温度控制在150～170℃之间,反萃率约为95%,再生后得到的醋酸质量分数可达40%以上.     

乙腈法萃取精馏分离丁烯工艺研究

针对乙腈(ACN)法萃取精馏C4中丁烯的工艺存在较多不确定因素,对其分离过程的影响因素进行了详细研究.采用ProⅡ对ACN法丁烯萃取精馏工艺进行模拟,利用ACN法丁烯萃取精馏实验数据对流程模拟中的热力学模型进行修正,对比发现模拟数据与实验数据吻合较好,相对误差小于7.5%,.通过萃取精馏实验研究了理论板数、溶剂比、回流比、压力和溶剂中聚合物、水含量等因素对萃取精馏工艺的影响,结合流程模拟数据,得出了ACN法丁烯萃取精馏适宜的工艺条件:理论板数85~95,溶剂比为10~12,回流比为2.5~3.0,操作压力为表压400~500,k Pa,溶剂中聚合物质量分数小于0.5%,、适宜水质量分数为5.0%,~6.0%,.在优化的工艺条件下,塔釜烷烃质量分数低于0.5%,,塔顶烯烃质量分数低于0.9%,,烯烃的收率达到95%,以上.     

间歇萃取精馏分离二氯甲烷-乙醇-水体系的模拟及实验研究

基于NRTL模型,以乙二醇为萃取剂,用Aspen Plus软件对二氯甲烷-乙醇-水三元体系间歇萃取精馏过程进行模拟,分别考虑了溶剂比、回流比、塔板数、溶剂进料位置和溶剂进料温度对整个精馏过程的影响.原料为100 kg含95％二氯甲烷(质量分数)、3％水、2％乙醇的混合溶液,利用模拟结果对各工艺参数进行分析和优化,得出了最佳的操作条件:精馏塔塔板数为20块、溶剂进料位置在第2块塔板、溶剂进料温度为38℃、回流比为2.5、溶剂比为0.575.在该操作条件下,塔顶的二氯甲烷的质量分数可达99.8％以上,回收率为96.65％,满足溶剂回收再利用的要求.通过实验对该模拟结果进行验证,得到的二氯甲烷质量分数高达99.8％,回收率为90％左右,与模拟结果基本一致.     

丙烯醛脱水萃取精馏工艺的模拟与优化

以二甲基亚砜（DMSO）作为萃取剂,选用UNIQUAC热力学模型对丙烯醛精馏脱水工艺进行模拟研究与优化。利用Aspen plusV9.0流程模拟软件进行模拟计算,基于全年总费用（TAC）最低原则,采用迭代优化法分别对萃取精馏塔（T-101）、溶剂回收塔（T-102）的理论板数（N_T）、进料位置（N_F）、回流比（R）等参数进行了优化,最终模拟结果为：萃取精馏塔总理论塔板数30,进料位置第25块理论板,回流比0.249,萃取剂进料位置第4块理论板,溶剂比0.183;溶剂回收塔的理论塔板数22,回流比0.232,进料位置第11块理论板;通过优化得到TAC最低为340万元/a。本文的模拟结果可以为丙烯醛脱水工艺的设计提供理论参考。     

双酚A脱水精馏过程的模拟与优化

基于Aspen Plus仿真,研究了一个双酚A脱水精馏塔装置的优化操作问题。采用RadFrac模块进行全流程模拟,选择UNIQUAC热力学模型,对以苯酚和丙酮为原料生产双酚A的脱水精馏过程进行模拟计算。分析了进料位置和回流比对分离纯度和年总操作费用的影响,在进料位置和回流比同时变化的情况下,利用Matlab寻优,得到了脱水精馏塔的最佳进料位置及回流比。仿真结果显示,优化后的塔顶水质量分数比优化前有了明显提高,年总操作费用大大降低。该优化结果对工业流程设计和生产操作具有指导意义。     

甲醇水物系精馏的模拟优化及BH型填料在技术改造中的应用

针对聚乙烯醇生产过程中,回收三塔(甲醇精馏塔)存在的回流比高、甲醇物料浪费、能耗大的问题,采用NRTL热力学模型,使用化工过程模拟软件对回收三塔内甲醇-水体系进行计算模拟与分析,并在此基础上完成优化方案。并且通过性能对比,将BH型高效填料应用于工业甲醇精馏塔的技术改造中。结果表明,改造后塔顶甲醇质量分数实际提高到99.99%,塔底甲醇质量分数降低到0.001%,回流比由2降低到1.2,理论塔板数为65块。技改后生产能力是原来的近两倍,明显提高了分离效率与最终甲醇产品质量,大大减少了化工生产能量消耗,降低了环境污染。     

二苯甲酮腙生产废渣处理工艺研究

以二苯甲酮腙(BPH)为例,探讨将含有BPH的废渣提纯为符合工业要求的BPH的方法。利用活性炭脱色除杂的特点,通过溶剂的用量、活性炭的用量以及回流时间的筛选,使黄色废渣转变为白色高纯度的产品并得到最佳工艺条件:溶剂环己烷用量13∶1(与废渣质量比)、活性炭用量5%(占废渣质量百分数)、回流时间为2 h。     

多元共沸物系中乙醇脱除的工艺模拟研究

用ASPEN PLUS模拟软件对乙酸乙酯－乙醇－水恒沸物萃取馏进行了模拟计算，通过考察塔板数、进料位置、溶剂量、回流比、塔顶出料等参数对萃取精馏的影响，得到了最佳工艺操作条件，为工业应用提供了基础研究。     

萃取精馏分离醋酸乙烯-甲醇的计算机模拟及工业应用

利用化工模拟软件Aspen Plus 7.3对萃取精馏分离醋酸乙烯-甲醇共沸物流程进行模拟和优化,对塔板数、回流比、进料位置、萃取剂流率和温度等操作参数进行灵敏度分析。模拟优化得到萃取精馏塔的设计参数为：塔板数31,回流比0.27,萃取剂进料位置第2块塔板,萃取剂流率21932kg/h,混合物进料位置第22块塔板,塔顶采出量18477kg/h。溶剂回收塔的设计参数为：塔板数24,回流比1.80,进料位置第19块塔板,塔顶采出量12626kg/h。在此基础上,对优化前后能耗进行对比,节省循环水、蒸汽和萃取剂用量分别为285。9万t/a、3.2万t/a和4.4万t/a,每年共带来经济效     

回流蒸馏溶胶凝胶法制备PbZr0.90Ti0.10O3-Fe0.003纳米粉体

用回流蒸馏溶胶凝胶法(RDSG)制备了掺杂铁PbZr0.90T i0.10O3纳米粉体,粉体平均粒径约30 nm.原子力显微镜(AFM)分析表明溶胶、凝胶中各组分得到了充分而均匀的分散。对凝胶反应机理的研究表明:回流蒸馏过程加速了聚合物活性单体的生成速度和聚合速度,通过缓慢提高活性单体浓度的方法,克服了固相颗粒溶解度随温度升高而增大的不利因素,促进了凝胶化进程,使得凝胶化时间缩短在30 m in之内。RDSG中凝胶干燥采用蒸馏法,大部分溶剂被回收,缩短了合成周期,减小了环境污染。     

萃取精馏分离异丁醇与环己烷的模拟研究

异丁醇与环己烷是二元共沸物系，经过萃取剂的筛选，采用以苯胺为萃取剂的萃取精馏工艺分离异丁醇与环己烷，基于全年总费用（TAC）最小的原则，利用Aspen plus对工艺流程进行模拟与优化，得到优化后的工艺参数：萃取精馏塔理论板数38块，进料位置第31块板，萃取剂用量39 kmol/h，萃取剂进料位置第9块板，回流比0.517；溶剂回收塔理论板数20块，进料位置第13块板，回流比0.246。结果表明，全年总费用比变压精馏更经济，TAC降低了31.15%。本方法可为异丁醇与环己烷的工业分离提供理论依据。     

DMF与CHCl3混合液精馏分离工艺的研究

采用模拟的二甲基甲酰胺（DMF）与三氯甲烷（CHCl3）混合液（DMF质量分数为47％）,通过精馏塔进行分离。当进料量为2L·h^-1时,得出最佳的操作条件如下：进料状态为泡点进料,加料位置为第七块塔板进料,回流比为4。最终结果为：理论塔板数为4．5块,塔板效率为37．5％,塔顶产品DMF质量分数低于0．01％,塔底产品DMF质量分数达到96．03％。该新方法与传统的直接精馏法相比既能减少精馏能耗,又能回收利用DMF,还可使萃取剂CHCl3重复使用,对环境友好不造成污染。