用于分离三氯氢硅合成过程中主副产品的隔壁塔模拟

以三氯氢硅合成过程中得到的主副产品混合物二氯二氢硅-三氯氢硅-四氯化硅为分离物系,提出采用隔壁塔代替常规精馏序列分离的新工艺.利用Aspen Plus软件对隔壁塔进行模拟,考察回流比、隔板位置、进料位置、侧线采出位置、液相分配比以及气相分配比对塔顶、侧线以及塔釜产品摩尔分数的影响,得到隔壁塔的最佳工艺参数,并通过模拟比较隔壁塔与常规精馏序列分离此混合物的能耗情况.模拟结果表明:当回流比为6、隔板位置为主塔的第8块板和第24块板、进料位置为预分馏塔的第10块板、侧线采出位置为主塔的第15块板、液相分配比为0.21、气相分配比为0.5时,隔壁塔的分离效果最佳,主产品三氯氢硅的摩尔分数为99.999%;相比于常规精馏序列,隔壁塔再沸器节能29.09%以上,冷凝器节能29.48%以上.     

萃取精馏分离四氢呋喃-水共沸物的模拟研究

利用化工流程模拟软件Aspen Plus,以DMSO为萃取剂,模拟研究四氢呋喃-水共沸物的分隔壁萃取精馏和单塔侧线采出萃取精馏过程。分隔壁萃取精馏优化后工艺参数为:主塔22块理论板,萃取剂3块理论板处进料,原料17块理论板处进料,回流比0.5,溶剂比0.45;副塔10块理论板,回流比2.4。可得到摩尔分数为99.90%的四氢呋喃和99.19%的水,回收萃取剂的摩尔分数为99.72%。和常规双塔萃取精馏相比,冷凝器热负荷降低18.63%,再沸器热负荷降低15.58%,实现了有效节能。而单塔侧线采出萃取精馏不能实现四氢呋喃和水的有效分离。     

重芳烃综合利用常规工艺与隔壁塔工艺对比分析

提出了一种新型隔壁塔两塔精馏工艺流程在重芳烃综合利用中的应用,并以某炼厂重芳烃为原料,研究了隔壁塔工艺中侧线采出位置、进料位置、气液分配量等操作参数的影响并对其进行了优化,最后在相同的产品指标下,对3种工艺进行了对比。结果表明,当产品指标要求较高且原料中甲乙苯占比较大时,传统三塔工艺不论在能耗还是设备投资方面都优于侧线采出四塔工艺;但隔壁塔工艺相比传统三塔工艺,再沸器负荷可减少2 684 kW,节能占比约13%,总理论板数可减少40块。新型隔壁塔两塔流程既提高了热力学效率、降低能耗,又大幅降低设备投资,经济性优势明显。     

分隔壁精馏塔在乙苯装置分离工艺中的应用及能耗分析

采用分隔壁精馏塔(DWC)精馏技术对乙苯装置分离工艺进行了改进,将传统分离工艺中的苯塔和乙苯塔集成为1个分隔壁精馏塔,不仅可以实现烷基化产物的分离,而且可以有效降低装置能耗。使用Aspen Plus流程模拟软件对基于DWC的新分离工艺进行了全流程模拟,并对传统分离工艺和分隔壁塔新工艺的能耗进行了对比。计算结果表明,分隔壁塔总塔板数为58块,分隔壁在第15块到第40块塔板之间,进料位置在第24块塔板,侧线抽出苯位置在第4块板,侧线采出乙苯产品位置在第26块板,塔顶回流比为2.3。侧线抽出苯和塔顶采出苯的质量分数分别为99.44%和99.20%,中间侧线采出乙苯的质量分数为99.94%,塔釜物料中乙苯的质量分数为0.06%。分隔壁精馏塔实现了苯、乙苯和多乙苯物系的清晰分离。计算结果还表明,采用DWC分离工艺的能耗比传统的顺序分离工艺降低约41%。     

分壁式精馏塔分离醇类三元物系的模拟研究

采用分壁式精馏塔分离乙醇-正丙醇-正丁醇三元物系,通过Aspen Plus软件对其进行严格计算.模拟优化之后的塔设备参数和操作条件为：主塔理论板数为35块,进料段理论板数为16块,回流比为9.15,在进料段的第9块板处进料,侧线出料位置为第18块板,隔板的上下端连接位置分别为主塔第10块板和第27块板.与常规的两塔精馏相比,再沸器热负荷减少33.79%.     

甲基氯硅烷精馏流程的模拟与优化

采用Aspen plus软件对工业七塔精馏过程进行全流程建模与模拟,优化工艺参数,研究了新的精馏节能工艺。对一甲塔等7个精馏塔采用双因素水平的灵敏度分析,考察了塔釜采出率、回流比、进料位置和塔顶压力对产品浓度和热负荷的影响,确定一甲塔最优的工艺参数：塔釜摩尔采出率为0.92,摩尔回流比为130,塔顶压力为0.18 MPa,总理论板数为400,在210块理论板位置进料。在此基础上,针对高能耗的脱高塔/脱低塔,模拟研究了双效精馏新工艺,新工艺可节省39.70%的年总成本;针对一甲塔模拟研究了热泵精馏新工艺,新工艺可降低41.42%的年总成本。     

隔板精馏塔分离氯化亚砜的模拟及工艺优化

利用AspenPlus软件对常规的两塔间接序列精馏工艺分离氯化亚砜进行了模拟计算,并提出了一种新型分离工艺—隔板精馏塔工艺。通过对隔板精馏塔的模拟计算,研究了预分离段进料位置、侧线采出位置、回流进料比和分配比对产品纯度和再沸器能耗的影响,结果说明最佳的工艺条件为:预分离段第6块板进料,主塔第55块板采出,回流进料比为4.45,液相分配比为1.60,汽相分配比为1.98。将隔板塔在最佳操作条件下的能耗与常规两塔工艺操作能耗和设备投资进行比较,隔板精馏塔节约冷凝器负荷和再沸器负荷分别为34.62%和34.64%;然后运用专业的设备投资计算软件CAPCOST计算2种工艺设备投资,结果表明,隔板精馏塔新工艺可以降低17.27%的设备投资。综上可知隔板精馏分离氯化亚砜是一种节能、高效的新型分离工艺。     

隔壁塔萃取精馏制取无水异丙醇的模拟研究

提出一种隔壁塔萃取精馏制取无水异丙醇的新工艺．利用Aspen Plus模拟软件,对隔壁塔和常规萃取精馏工艺进行了模拟。确定了隔壁塔的主要参数：主塔为30块理论板,回流比为3．侧线精馏段为10块理论板,回流比为2,垂直隔壁位于塔内18块板到28块板之间。在此参数下．可得到质量分数99．92％的无水异丙醇;比较了2种流程的液相组成、温度及汽液相流量的变化。模拟结果表明：隔壁塔萃取精馏新工艺可以节省再沸器能耗15．6％．冷凝器能耗15.4％,能有效降低运行费用。     

乳酸甲酯水解反应精馏隔板塔的模拟与优化

将隔板塔技术用于乳酸甲酯水解的反应精馏过程,并采用Aspen Plus软件对隔板塔流程进行了模拟与优化,考察了隔板上下端位置、侧线水采出位置及塔釜再沸器功率对反应的影响。优化结果为:当隔板上端在第7块板,隔板下端在第16块板,水在侧线出料段的第7块塔板采出时,塔釜再沸器功率为302.4 kW,满足了乳酸甲酯水解反应与分离的要求。相对于传统乳酸甲酯水解反应精馏和乳酸精制两塔联合流程,隔板塔技术的应用可以减少中间组分水在塔中的返混,能耗降低了28.04%,有效地提高了整个工艺过程的效率。     

苯-异丙醇-水共沸体系的模拟分离

基于Aspen Plus概念设计,提出了一种普通精馏-液液萃取-萃取精馏相结合的分离工艺,得到了苯和异丙醇的质量分数分别为99. 9%和99. 2%,并利用灵敏度分析,确定各塔的关键模拟参数:初分塔的理论板数为5,进料位置为第2块理论板,塔顶采出量为300. 0kg/h;脱水塔的理论板数为12,进料位置为第6块理论板,塔顶采出量为117. 0 kg/h;萃取精馏塔的理论板数为36,进料位置为第30块和第3块理论板,塔顶采出量为100. 8 kg/h;萃取剂回收塔的理论板数为10,进料位置为第4块理论板,塔顶采出量为16. 2 kg/h;液液多级萃取塔的理论板数为9。     

基于Aspen Plus醋酸乙烯精馏塔的模拟优化

利用Aspen Plus软件,选择NRTL活度系数方程和Hayden-O′connell逸度系数方程的热力学模型,应用系统中的RadFrac精馏模块对醋酸乙烯精馏塔进行模拟,模拟值与实际值基本吻合。讨论了进料位置、回流比、塔顶侧线采出量等参数对精馏分离精度与能耗的影响,提出优化方案为：进料板为第62块,回流比为32,侧线采出质量流量为37.5 t/h。此参数下,重新进行计算,结果显示,塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热流量分别降低了15.5%和16.9%,塔顶侧线采出液中醋酸乙烯和塔釜采出液中醋酸的质量分数分别上升了0.4%和0.13%。     

基于分壁式精馏塔的甲醇-碳酸二甲酯分离新工艺研究

提出了利用分壁式萃取精馏塔分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物的新工艺,分析并建立了分壁式萃取精馏塔的热力学等效模型,利用Aspen Plus对该塔进行模拟和参数优化。主塔理论板数为36块,侧线精馏段理论板数为5块,隔板底端在主塔第27块塔板上,原料进料在第15块板,萃取剂进料在第3块板,回流比为1.2,溶剂比为1.2,在此参数下对分壁式萃取精馏塔进行严格模拟,可得到质量分数99.58%的碳酸二甲酯和99.82%的甲醇,回收萃取剂的质量分数可达到100%。与常规萃取精馏工艺相比,再沸器热负荷降低16.01%,冷凝器热负荷降低13.47%。     

双氧水法制水合肼中间体提纯的数值模拟

在双氧水法制水合肼的过程中,通过研究产物的分离工艺流程,采用隔壁塔完成杂质的采出。用Aspen Plus软件对组分的分离与提纯进行计算机模拟,同时考察进料位置、进料温度、回流比和塔压等因素对结果的影响,得到最佳工艺操作参数,为实际生产提供理论依据。从隔壁塔塔顶采出的杂质和丁酮的摩尔比为0.023<0.03,符合回收的标准。同时,优化后冷凝器的能耗节省了14.1%,再沸器的能耗节省了10.8%。隔壁塔的主塔理论板数为42块,副塔理论板数为14块,进料位置为副塔第13块板,回流比为7,操作压力为0.101 MPa。塔底分离出的丁酮连氮百分数为98.2%。     

MTBE裂解制异丁烯工艺中吸收液甲醇精馏单元的模拟和优化

本研究以MTBE为原料,利用MTBE裂解制取异丁烯,以年产2万吨异丁烯装置的脱重精馏单元为模型,模拟异丁烯脱重精馏系统,通过Aspen模拟软件模拟研究精馏塔理论板数、回流比(回流率)、进料位置和塔顶采出与进料比对精馏塔分离效果及塔底再沸器热负荷的影响,以分离要求为目标,综合考虑优化操作条件。     

偏氯乙烯生产精馏过程仿真和优化

运用化工流程模拟软件ASPEN PLUS对偏氯乙烯(VDC)生产精馏过程中的低沸塔、高沸塔精馏提纯过程进行了模拟。选择合理的热力学模型,模拟结果与现场运行数据吻合较好,同时对此精馏过程进行了优化分析。结果表明,低沸塔需要的最优理论板数为42块。低沸塔的优选进料板为第6块理论板,低沸塔采用侧线出料,优选出料板为第38块理论板。高沸塔需要的最优理论板数为20块,且优选进料板为第11块理论板。根据此优化结果,在不改变原设备规格的情况下,VDC产量可以提高18%,能耗降低28%左右。     

基于丙酮-丁醇-乙醇精馏的工艺研究

对醪塔、丁醇塔、丙酮和乙醇塔进行模拟计算与参数优化。组成为水980 kg/h,丁醇11 kg/h,丙酮6 kg/h,乙醇3 kg/h的混合进料,优化计算结果:醪塔的理论板为11块,从第3块板进料,回流比为1;第一丁醇塔,理论板为40块,从第8块板进料,从第18块侧线采出,回流比为3;第二丁醇塔理论板为8,第5块板进料,回流比为2;丙酮塔理论板为35,第27块板进料,回流比为4.5;乙醇塔理论板为45,第33块板进料,回流比为3.5。     

乙醇脱水分壁式萃取精馏工艺研究

利用Aspen Plus过程模拟软件,采用乙二醇作萃取剂,模拟研究了分壁式萃取精馏对摩尔分数为82%乙醇溶液脱水的分离过程。建立了分壁式萃取精馏模型,得到了优化的工艺参数,主塔理论板数为11块,精馏段理论板数为5块,回流比为0.10;副塔原料进料位置为第14块板,萃取剂进料位置为第4块板,隔板在副塔第18块板底端,萃取精馏段回流比为0.419,溶剂比为1.1。比较了分壁式萃取精馏和常规双塔2种流程下的能耗。模拟结果表明,采用分壁式萃取精馏,再沸器能耗降低了15%,节能效果明显。     

发酵法溶剂生产中醪塔的节能减排模拟

利用流程模拟软件PRO/Ⅱ对发酵法制取丙酮、丁醇和乙醇过程中的醪塔进行了节能减排模拟优化.考察了理论板数、进料位置等对蒸汽消耗量及废水排放的影响;研究了增加侧采工艺和热泵回收工艺对节能减排的促进作用.结果表明:醪塔较优的理论板数为40块、进料位置位于第19块理论板;增加侧采工艺后能使后续精馏系统中的水循环最减少50%以上;增加热泵回收工艺后,可节约新鲜蒸汽消耗45%以上,并可提高废水排放标准20%以上.模拟计算结果被推广到实际生产中,生产数据与模拟数据吻合良好,节能减排效果明显.     

氢化料精馏工艺的模拟研究

针对改良西门子法精馏过程能耗较高的问题,模拟和优化了四氯化硅氢化料精馏过程中脱轻-脱重和脱重-脱轻2种工艺路线,比较2种了工艺路线的综合热负荷。结果表明,在相同进料组成、操作压力、分离要求前提下,脱轻-脱重工艺的综合热负荷明显大于脱重-脱轻工艺的综合热负荷,进料1时高出19%,进料2时高出24%,进料3时高出20.1%,平均高出21%。原因是与脱重-脱轻工艺中脱轻塔相比,脱轻-脱重工艺中脱轻塔需要处理的物料流量大,而且其塔底温度要更高一些,导致后一个塔的总热负荷明显高于前一个塔的总热负荷。     

基于DWC的氯硅烷精馏计算初探

采用Petlyuk模块对SiH_2Cl_2、SiHCl_3和SiCl_4的三元氯硅烷组份采用隔壁塔精馏进行了计算,得到了DWC塔的气液相负荷和组份浓度分布。并分析了回流比、进料位置、副塔采出位置、隔板位置以及Connect streams流量等因素对产品纯度的影响。结果和方法可为DWC精馏三元氯硅烷的工艺设计提供参考。