溶剂再生系统的流程模拟与优化

采用PRO/Ⅱ流程模拟软件、选用胺工艺包对某厂溶剂再生系统进行模拟,重点分析了再生塔进料位置、进料温度、操作压力及回流温度对系统能耗的影响,并得到优化的工艺操作参数:进料位置为第3块塔板,进料温度98℃,操作压力0.08 MPa(G),回流温度40℃。优化调整后,再生塔塔顶冷凝器和塔底再沸器负荷较模拟前下降了0.49 MW。     

MTO前脱丙烷分离流程模拟及优化

甲醇制烯烃（MTO）分离流程的性能直接影响目标产品质量和整体收益。早期MTO深冷分离流程复杂、能耗高,已逐渐被现有中冷油吸收分离流程所取代。通过流程模拟,本文对比考察了几种已工业应用的MTO前脱丙烷分离流程。结果表明,现有MTO前脱丙烷分离流程主要差异在于脱丙烷系统和脱甲烷系统;脱丙烷系统中采用高、低压脱丙烷塔,较凝液汽提塔+脱丙烷塔型式可节省能耗;脱甲烷系统中采用预切割-油吸收双塔或油吸收-汽提双段单塔型式,较单脱甲烷塔型式可节省丙烷吸收剂用量（约29%）。现有流程都存在吸收剂循环回路过长导致循环内各塔操作负荷和设备投资增大问题。由此,提出的一种吸收剂短回路MTO前脱丙烷分离流程,可在不增加能耗的基础上,降低塔设备投资。     

环己烷/异丁醇共沸体系的共沸精馏和变压精馏流程模拟与优化

使用Aspen Plus V8.4对环己烷/异丁醇共沸物系的共沸精馏和变压精馏流程进行了模拟与优化。选用乙醇为共沸剂,分别建立了共沸精馏和变压精馏的全局流程,研究了原料进料位置、回流比和共沸剂进料位置对分离效率的影响,得到了2种分离方法的操作参数和工艺参数。结果表明,共沸精馏流程的原料最佳进料位置为14块板,最小回流比为3.00,共沸剂的最佳进料位置为第一块板。变压精馏流程中减压塔最佳进料位置为第8块板,总理论板数为10块板,最小回流比为1.144,最小理论板数为8块板。同时,对2个工艺流程进行了经济分析。结果表明,变压精馏的年总费用比共沸精馏下降了62.7%。     

完全热集成变压精馏分离乙酸乙酯和甲醇的模拟

采用Aspen Plus软件及NRTL模型对乙酸乙酯-甲醇物系进行了完全热集成变压精馏模拟操作。以乙酸乙酯和甲醇的质量分数为约束函数,以塔釜的热负荷为目标,对两塔的理论板数、进料位置以及回流比进行了优化。基于完全热集成工艺的优化结果为高压T1塔理论板数16块,原料进料位置为第8块板,循环物料进料位置第4块板,回流比为4;常压T2塔理论板数28块,进料位置为第11块板,回流比为5.7。T1高压塔塔底得到的乙酸乙酯和T2常压塔塔底甲醇质量分数都能达到99.5%的分离要求,与传统的变压精馏相比完全热集成变压精馏能耗降低49%。通过实验室的间歇变压精馏小试实验验证,可以分离得到高纯度的乙酸乙酯和甲醇,对实际工艺操作和设备改造有一定的指导意义。     

Aspen plus模拟甲醇-乙醇精馏分离

以甲醇-乙醇精馏为模拟对象,用aspen plus在NRTL物性下,对精馏塔进行了简捷设计和严格核算,并对塔板数,进料位置,进料温度做了灵敏度分析。最后得出了进料温度25℃,操作压力0.1 MPa,理论板数40,进料位置第28块板,回流比7.1时,塔顶甲醇含量高达99.99%,塔底乙醇含量可达99.4%。     

甲醇四塔精馏过程模拟分析

为开发一个优化的甲醇精馏提纯工艺,以解决甲醇产品纯度低而影响与汽油、柴油混合均匀性、低温稳定性等问题,利用PRO/Ⅱ化工流程模拟计算软件,以醇类、水作为关键组分,采用修正的ALCO、NRTL模型分别对预精馏塔、回收塔和加压塔、常压塔进行了甲醇四塔精馏流程模拟计算.对进料位置、回流比、理论板数、进料温度、操作压力进行了模拟优化.模拟结果表明,四塔流程生产出的精甲醇产品在纯度、水含量、乙醇含量和甲醇回收率上较二塔、三塔流程有较大的提高,显著提高了精甲醇与汽油或柴油的混合均匀性,改善了混合相的低温稳定性,且装置能耗低,操作稳定、灵活.     

煤制烯烃

煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃,是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术。煤制烯烃包括煤气化、合成气净化、甲醇合成及甲醇制烯烃四项核心技术。主要分为煤制甲醇、甲醇制烯烃这两个过程。而其中煤制甲醇的过程占了煤气化、合成气净化、甲醇合成这三项核心技术。通过煤气化制合成气,然后将合成气净化,接着将净化合成气制成甲醇,甲醇转化制烯烃,烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃。     

天然气提氦与制LNG结合工艺分析

氦气作为一种不可再生能源,因其应用广泛而成为国家重要的战略性物资之一,目前从天然气中提取氦气仍是氦气的主要工业来源。文中将天然气提氦工艺与制LNG工艺进行结合生产,并探索经济地获取LNG及粗氦2种产品的流程参数。利用HYSYS软件对联合流程进行模拟,找到影响流程能耗的关键参数并分析。对关键参数进行分析后发现,对于该流程,适当提高一级提浓塔进料温度、氮气制冷剂低压压力,适当降低一级提浓塔进料压力、氮气制冷剂高压压力、制冷剂流量,对流程的能耗有降低的作用。但通过对LNG液化率和粗氦体积分数的要求,一级塔进料温度应不低于-117℃,不高于-113℃,一级塔进料压力应高于2.2 MPa。最终可以制得的粗氦体积分数为63.6%,LNG液化率达92.9%。     

甲醇双塔精馏流程的模拟与分析

应用ASPEN PLUS化工模拟系统中的RADFRAC塔精馏模块对甲醇双塔精馏过程进行模拟。分别讨论了操作回流比、进料位置、塔顶馏出量等参数对甲醇精馏过程的影响,获得了对高纯度甲醇精馏具有指导意义的相关工艺数据。模拟结果表明,该双塔流程生产出的精甲醇产品纯度高、水含量和乙醇含量低,并且该双塔模型能耗低,操作稳定、灵活。     

基于传热/传质的乙烯裂解过程脱甲烷塔进料瓶颈识别及流程重构策略

精馏塔进料的组成与温度会影响塔内质量交换和能量利用,不恰当的进料会导致全塔的分离及用能效果变差。针对多进料精馏塔的组合进料问题提出一种识别不合适进料位置的方法,基于塔板的传热温差和传热量、传质浓度差和传质量计算方法提出应用传热/传质复合曲线识别精馏塔进料瓶颈的方法,并将其应用于裂解装置脱甲烷塔进料瓶颈的识别,采用调整进料位置的流程重构策略实现去瓶颈的操作。流程模拟及瓶颈分析结果表明所提出的方法能识别出脱甲烷塔的进料瓶颈,重构流程的方法能实现去瓶颈的操作,并使全塔的传质传热特性、分离效果变好,能耗降低。     

固定床反应器甲醇制烯烃反应过程的CFD模拟

基于工业甲醇制烯烃反应过程,建立固定床反应器一维拟均相模型,采用集总动力学模型及FLUENT中的多孔介质传递模型、S-A单方程湍流模型进行反应过程的稳态模拟,在验证模型可靠性的基础上,考察操作参数(进料温度、操作压力、进料水醇比)对甲醇转化率、产物选择性和烯烃摩尔比的影响,得到温度、组成、选择性等参数沿反应管轴向分布的规律。结果表明:操作条件影响甲醇转化率和产物选择性,较合适的操作条件是进料温度723~773 K、操作压力0.3~0.4 MPa、水醇比低于0.5。该研究结果对于甲醇固定床反应过程的研究及工业操作有良好的指导意义。     

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。     

甲醇制烯烃工艺换热器存在的问题及解决方案

甲醇制烯烃工艺是连接煤制烯烃上下游单元的关键环节,换热器则是甲醇制烯烃装置工艺生产中重要的冷换设备。介绍了某厂甲醇制烯烃装置进料换热系统和水系统的工艺流程、设备技术参数。针对进料换热系统和水系统出现的换热器腐蚀失效问题,进行了原因分析,并从更换设备或材质、优化流程设计、防腐等方面提出了相应的优化方案,以解决制约换热器高效运行的瓶颈问题。     

醋酸甲酯和甲醇热集成变压精馏分离工艺模拟与优化

基于对醋酸甲酯与甲醇二元共沸特性的分析,提出热集成变压精馏分离醋酸甲酯和甲醇的工艺. 利用Aspen Plus软件对该分离过程进行模拟,以NRTL活度系数方程为物性计算方法,其二元相互作用参数由气液相平衡数据回归,分析了加压塔和常压塔的理论板数、进料位置及回流比对分离效果的影响,并进行了能耗比较. 结果表明,该工艺能很好地分离醋酸甲酯和甲醇,较佳的工艺条件为：加压塔操作压力909 kPa,理论板数32,第21块板进料,回流比4.2,塔釜醋酸甲酯纯度99.8%;常压塔操作压力101 kPa,理论板数30,第20块板进料,回流比4.6,塔釜甲醇纯度99.0%. 与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节能达45.8%;与以水为萃取剂的萃取精馏分离工艺相比,热集成变压精馏分离工艺更适合醋酸甲酯与甲醇体系的分离.     

变压精馏分离甲醇-丙酮的工艺模拟及优化

采用Aspen Plus软件,以塔釜能耗为目标,以甲醇、丙酮纯度为约束函数,对双效变压精馏分离甲醇-丙酮工艺过程进行模拟。分析了操作压力、理论板数、回流比、进料位置和进料温度等参数对精馏过程的影响。确定了最优工艺参数：减压塔操作压力40 kPa,理论板数37,回流比2.4,进料塔板数26,进料温度25 ℃;常压塔理论板数30,回流比4.2,进料塔板数23。减压塔所得甲醇质量分数为99.0%,常压塔所得丙酮质量分数为99.7%。对比变压精馏和萃取精馏过程,变压精馏更容易得到高纯度丙酮产品,节能约13.4%。模拟结果对工业设计和设备改造具有一定指导意义。     

乙醇质量分数对精甲醇产品质量影响及控制

以煤为原料的甲醇产品中普遍存在着因乙醇质量分数高而影响产品质量等级的问题。通过流程模拟软件分析其关键的影响因素,可以为改善产品质量的研究指明方向。文中以某甲醇厂精馏工段现场工艺流程为依据,建立了甲醇四塔精馏过程的计算机模拟模型,综合考虑气液二相逸度计算方法的差异,模拟时采用的物性方法为Wilson-RK。模拟结果与现场采集数据误差较小,说明该模型与实际工艺吻合良好。分别从合成与精馏的角度分析了粗甲醇中乙醇质量分数高的原因。运用软件的灵敏度分析功能,研究了预塔萃取水量、加压塔和常压塔的进料位置以及常压塔侧线采出位置对产品中乙醇质量分数的影响。分析结果表明:在现有条件下控制粗甲醇中乙醇质量分数低于4×10-4时,可制得约为一半产量的双A级精甲醇,同时依据温度分布选择常压塔最优侧线采出位置,可有效地降低产品中乙醇的质量分数。     

带有隔板塔的NFM萃取精馏工艺模拟和优化

运用Aspen Plus模拟软件,采用UNIFAC-Dortmund集团贡献模型估算了UNIQUAC方程中的二元交互作用参数,建立了NFM萃取精馏分离芳烃的过程模拟。模拟结果表明,该模型可以很好地反映装置的实际操作状况。分别考察了溶剂比、溶剂进料温度、溶剂进料位置、回流比等操作参数对萃取精馏塔的分离效果和能耗的影响,以及在保证侧采甲苯纯度的情况下进料位置、侧采位置、气相分配比、液相分配比对隔板塔的能耗影响,获得了NFM芳烃精制新流程中萃取精馏塔和隔板塔的较优操作参数。     

共沸精馏回收乙酸仲丁酯的工艺流程参数优化

设计了一种用于处理乙酸仲丁酯副产物回收工业级乙酸仲丁酯的新工艺,并应用Aspen软件对该工艺中共沸精馏塔的理论塔板数、回流比、共沸剂的量、进料位置及进料温度和甲醇回收塔的理论塔板数、回流比及进料位置等工艺参数进行灵敏度优化与分析。最终优化后的模拟结果为：共沸精馏塔处理负荷按2.4 t/h计时,其塔板数为54块,塔顶的回流比为10,共沸剂进料量为1.8 t/h,进料位置为第30块板,进料温度为40℃,塔釜乙酸仲丁酯纯度99.0%达到工业级;与乙酸仲丁酯共沸精馏塔配套负荷的甲醇回收塔,理论板数为24块,塔顶的回流比为8,原料液进料为第20块板,甲醇纯度达到96%以上,甲醇含水量小于0.15%,达到工业一等品质量要求。经济效益分析的结果表明本工艺具有良好的经济效益。     

丙烷脱氢装置脱乙烷塔系统模拟分析

以某年产45万t丙烯的丙烷脱氢(PDH)装置为基础,采用Aspen Plus流程模拟软件对脱乙烷塔系统进行模拟。利用建立的脱乙烷塔系统过程模型,分析了脱乙烷汽提塔进料位置、进料温度及脱乙烷稳定塔进料气相分率变化(通过脱乙烷汽提塔塔顶冷凝器与塔顶气相调节阀实现)对换热设备热负荷的影响,确定了能耗较低的工艺条件,并比较了脱乙烷稳定塔气相分率变化时的操作费用。     

电石法氯乙烯精馏工艺的模拟分析与优化

利用Aspen Plus结合工厂的实际设备和工艺参数以及生产数据建立了电石法氯乙烯精馏工艺的模拟流程,分别对低沸塔和高沸塔的进料位置、回流比等主要操作参数进行了灵敏度分析和优化计算,获得了一致的最佳工艺参数。低沸塔进料位置为4块板,回流比为6;高沸塔进料位置为21块板,回流比为0.3。