进料热状况对精馏能耗影响

利用Aspen Plus模拟软件,分析进料热状况对精馏能耗的影响.结果表明,当进料流量和组成、产品流量、塔板数和板效率、回流比等参数不变的情况下,随着进料热状况的改变,塔的分离能力和塔内气体和液体流量也随之改变.冷液进料时,塔的分离能力较高,但是能耗较大.随着进料热状况参数q的数值减小,塔的分离能力下降,但是能耗也随着减小.在能够满足分离要求的前提下,使进料处在较小q值的热状况,可以达到节能目的.     

食用级醋酸异丁酯精制工艺模拟与优化

采用AspenPlus流程模拟软件,以1,3–丁二醇为溶剂,通过对三元剩余曲线特征的分析,建立双塔萃取精馏醋酸异丁酯精制工艺流程.考察理论板数、溶剂进料位置、原料进料位置、溶剂比和回流比对分离效果的影响.模拟结果表明:在满足产品醋酸异丁酯纯度达到99.9%,以上的条件下,优化工艺条件为萃取精馏塔理论板数50块、溶剂进料位置第8块板、原进料位置第36块板、溶剂比2.4、回流比2.6;溶剂回收塔理论板数10块、进料位置为第5块板、回流比0.7.在此工艺条件下,产品醋酸异丁酯纯度达到0.999,5(质量分数),回收率99.95%,单位产品热负荷32.509,GJ/t.     

反应精馏制备丙酸乙酯的过程模拟与优化

使用Aspen Plus11.1模拟甲醇与异丁烯反应精馏制备丙酸乙酯的过程研究,对进料温度、进料位置、回流比进行了灵敏度分析,得到了最佳工艺参数为:最佳进料温度是70℃;最佳进料醇烯摩尔比是3:2;最佳进料位置是第10块塔板;最佳回流比是1.0.模拟得到了反应精馏塔的温度和浓度分布,为更好地指导丙酸乙酯的工业生产提供参考.     

干煤粉分级气流床的气化特性

针对根据无焰氧化技术设计的分级气流床气化炉,运用试验和数值模拟计算的方法对干煤粉在炉内的气化过程进行研究,分析不同进料方式及氧碳摩尔比对合成气中CO,H2和CO2体积分数、合成气热及碳转化率的影响.研究结果表明:实验结果与模拟结果基本吻合;相同进料方式下随着氧碳摩尔比的增大,合成气中CO和H2体积分数、合成气热先增大后减小,而CO2体积分数和碳转化率一直上升;相对于另外2种进料方式,三层喷嘴进料方式能使炉内温度场更均匀,平均温度提高,气化强度增加,由此表明气化炉结构和进料方式使炉内实现了基于无焰氧化技术煤粉空间气化反应的基本特征;同时,氧碳摩尔比最佳范围为1.0～1.1.     

进料性质对隔板塔隔板有利传热区域的影响研究

隔板塔隔板两侧水平位置之间是可以进行热量传递的,通过合理的热耦合,可以提高隔板塔的热力学效率,降低分离能耗。以正己烷-正庚烷-正辛烷为分离对象,应用Aspen Plus模拟软件考察了进料热状态q和进料组成对隔板有利传热的影响。结果表明,合理的隔板水平传热有传热位置和传热方向的要求,必须同时满足此两条件,才能实现隔板传热的节能效果。     

集成数据校正的乙烯装置进料数据采集

乙烯装置的模拟需要有准确的裂解炉进料信息,而通过对进料系统的模拟计算可以从较易测得的原料信息得到所需的裂解炉进料信息。通过对某石化企业乙烯装置进料系统进行模拟,根据体系特点集成数据校正以解决流量测量数据的不平衡和不完整的问题,利用数据的空间冗余提高了模拟计算所用数据的准确性和可靠性,并针对体系的特殊性提出了数据校正过程中出现几类负值的处理方法,最后模拟得到所需的裂解炉进料性质数据。     

单乙醇胺(MEA)捕获二氧化碳过程解吸能耗的模拟

采用ProMax2.0模拟了30% (质量分数)单乙醇胺填料塔吸收 - 解吸CO2的传统流程,考察了贫吸收液CO2负载(CLL)和溶液循环流速(SCR)对解吸用再沸器热负荷(Qreb)的影响.全系统模拟结果表明,当CO2 移除效率为90%时,CLL增加导致Qreb显著下降后再缓慢上升,其最佳值为0.20 mol CO2/mol MEA (MCPM),此时Qreb达最小值3.24 GJ/t CO2.单独的解吸系统模拟结果显示,当CLL 和富吸收液CO2负载(CRL)不变时,解吸塔中富胺进料流量的变化不影响热负荷.然而,由于全吸收 - 解吸系统CLL和CRL的变化则直接导致解吸塔富胺进料流量和热负荷的变化.     

酸性污水汽提塔的模拟算法

开发了酸性污水汽提塔的模拟算法。首先，在比较各种相平衡模型基础上，选择ＳＷＥＱ汽液相平衡模型，并成功地开发了稳定性好的露点温度算法。其次，针对酸性污水汽提塔的特点，选择汽相摩尔分率为迭代变量，应用新松驰法实现了汽提塔的模拟计算。经３个工业汽提塔实例考核，证明本算法所需内存小，计算速度快，收敛稳定性好。计算结果与实测值或设计值基本相符。     

直序双塔精馏分离BTX过程的稳态模拟与动态控制研究

利用Aspen Plus模拟软件对BTX直接序列双塔精馏过程进行稳态研究,在设计规定下分别对苯塔和甲苯塔的操作参数进行确定和优化,确定了各塔的理论塔板数、最佳进料位置、回流比以及灵敏板温度.在稳态模拟设计数据的基础上,采用Aspen Dynamics考察了进料流量扰动(±10%)和进料组成扰动(±10%)的工况下,各项控制指标均可在较短响应时间内达到平衡,动态控制结构可以很好地应对工艺过程中进料流量和进料组分的扰动.     

DBP-DBS刮膜分子蒸馏过程数值模拟

利用传质和传热数学模型描述和模拟刮膜分子蒸馏过程，是刮膜分子蒸馏器设计改进与优化操作的有效途径。为此，作者在已有的刮膜分子蒸馏过程数学模型基础上，对DBP-DBS混合物分子蒸馏过程进行数值模拟．模拟结果表明，即使进料温度和壁温一致，液膜温度和浓度依然呈三维变化．同时对进料温度、进料组成和进料流量对液膜温度、浓度分布、蒸馏速率、馏出液组成以及分离因数的影响进行了考察，并分析了原因．     

提高再生气中H2S浓度的方案研究

对以生物质热解气为原料的低温甲醇洗工艺进行模拟和研究,热解气主要成分为CO₂、H₂、CO、H₂S、COS和水等。采用Aspen plus对低温甲醇洗工艺进行全流程模拟,通过对比分析可知,模拟结果与实际值基本吻合。针对原工艺H₂S浓度低的问题,提出两个改进方案以提高H₂S的浓度：①提高气提塔的N₂流量;②在气提塔后添加一个闪蒸罐,气提塔塔底的甲醇溶液经过加热和闪蒸后再进入甲醇再生塔。结果表明改进方案可以大大提高再生气中H₂S的浓度。     

NS导向提馏塔板在常压塔的工业应用

介绍NS导向提馏塔板在利津石油化工厂30万t/a常压塔上的工业应用情况，应用结果表明，NS导向提馏塔板是适合提馏（汽提）段操作的新型高效提馏专用塔板，能够有效降低塔底残液中轻组分含量，减少蒸汽或再沸汽用量，降低能耗，从而解决了板式塔或填料塔提馏段效率低的难题。     

丙酮精制工段的过程模拟研究

以丙酮精制工段为研究对象,采用DSO流程模拟平台对该工段进行模拟计算。在现有装置的基础上,分别考察了粗丙酮塔回流比、采出量、精丙酮塔回流比、塔顶采出量、侧线采出量和采出位置等参数对分离效果的影响。结果表明:对于处理量为19100 kg/h的待分离物料,粗丙酮塔回流比为2.0、塔顶采出量为7320 kg/h、精丙酮塔回流比为2.2、塔顶馏出量为16235 kg/h、侧线采出为5974.5 kg/h、采出位置在第2块板时,可以使塔釜中几乎不含丙酮,且采出丙酮纯度达到99.81%。比较工厂实际生产值和模拟值,确定了较优的操作条件,提出了将粗丙酮塔塔顶物流预热进料物流的节能措施,可节省水蒸气(0.4 MPa)3.99 t/h、冷却水130.3 t/h。     

醋酸乙烯精制工艺中TQ-203塔的参数模拟优化与技术改造

针对某工厂醋酸乙烯精制工艺TQ-203塔存在处理量不能满足生产要求、能耗较高的问题,运用流程模拟软件Aspen Plus对TQ-203塔进行模拟,选取最接近生产实际的NRTL模型,确定了理论板数为31块。由单因素分析给出了较优的参数范围,利用正交实验方法得到的最佳参数组合为：进料位置为第5块理论板,回流比为2.30,侧线采出位置为第29块理论板。根据上述结果提出对TQ-203塔更换塔板、调整进料及侧线采出位置的改进措施,能够满足该塔对处理量及产品纯度的生产要求;提出了侧线采出预热进料和采用第五精馏塔侧线采出做本塔塔釜热源的节能措施,该措施能节省水蒸汽(0.4MPa)12.56t/h、循环冷却水434.54t/h,可取得经济效益1495万元/a。     

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。     

芳烃分离过程中甲苯塔与二甲苯塔的模拟研究

首先利用序贯模块法并结合热力学模型模拟计算某厂芳烃抽提装置精馏部分的甲苯塔（T-202）和二甲苯塔（T-203）的组合工艺流程,获得了质量分数为99.95%和99.85%的甲苯和二甲苯优级产品.同时利用灵敏度模拟计算方法,进一步考察了甲苯塔(T-202)、二甲苯塔(T-203)的理论板数、进料位置、塔顶采出率和回流比对产品质量的影响进行了分析.确定了该塔的最优操作条件.研究结果可为混芳切割工艺的设计提供依据和借鉴.     

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     

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。     

三氯氢硅精馏过程的模拟与优化

采用化工流程模拟软件,对三氯氢硅精馏的双塔流程进行了模拟计算,在产品质量达到工艺要求的基础上,对精馏过程各塔的主要参数进行了分析优化。计算得到预分离塔的最适宜进料板位置、回流比、塔顶采出量分别为6、18、250kg/h,三氯氢硅塔的最适宜进料板位置、回流比、塔顶采出量分别为12、5、2453kg/h,并且最适宜的进料温度范围为25~35℃。将优化后的参数应用到实际设计和生产中,三氯氢硅塔塔顶产品各组分含量的模拟结果与工业数据基本一致,三氯氢硅纯度大于0.999。     

聚乙烯醇聚合一塔的计算机优化及动态模拟

采用化工流程模拟软件,对聚乙烯醇生产中聚合工段聚合一塔进行了模拟计算。通过稳态灵敏度分析,优化了聚合一塔的最优操作点,即进料位置40块塔板,回流比0.7,馏出量6650 kg/h。动态研究表明,进料量、进料组成和回流量扰动均对一塔操作产生较大影响,其中,塔顶流量及组成动态响应速度缓慢,波动超过7 h,塔釜产品醋酸乙烯质量分数波动在扰动2~3 h时存在峰值;对于以塔底产品为主的聚合一塔,不能通过增加塔顶回流量来提高分离效果;串级控制通过改变吹入甲醇量可以快速有效控制塔釜产品醋酸乙烯含量。