乙醇-苯-水非均相共沸精馏过程稳态模拟与动态控制

利用Aspen Plus流程模拟软件,以苯为轻夹带剂,建立了乙醇-苯-水三元非均相体系两塔共沸精馏工艺流程。对工艺流程中关键设备汽提塔和脱水塔进行了稳态模拟与优化,优化后的结果为:汽提塔共31块塔板,塔直径2.07 m,塔顶压力0.203 MPa,塔顶回流罐的温度313 K,回流比0.648,再沸器的热负荷9.149 MW;脱水塔共21块塔板,塔直径1.38 m,塔顶压力0.101 MPa,塔顶回流罐的温度347 K,回流比0.2,再沸器的热负荷4.57 MW。最终在汽提塔塔底可得到摩尔分数99.6%的乙醇产品。采用Aspen Dynamic建立了全工艺流程的控制结构,并对进料流量和进料组成的扰动进行了动态分析,结果表明:动态控制结构可满足对产品纯度的设计规定要求。研究结果对工艺与控制方案的选择具有重要的现实指导意义。     

含硫污水汽提塔的模拟与优化

利用流程模拟计算软件 PROII 对含硫污水汽提塔进行模拟计算,得出汽提塔温度分布,获得了适宜的热冷进料配比、侧线采出位置及热进料温度,确定和优化了该塔的最佳操作条件.     

Aspen Plus软件模拟及优化酸性水汽提塔

文章利用Aspen Plus软件对酸性水汽提塔进行了模拟,并在侧线采出位置、热冷进料配比、热进料温度及进料氨浓度等四个方面对汽提塔进行了分析及优化,确定了该塔操作的最佳条件及注意要点。     

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。     

丙酮蒸馏塔的工艺模拟与优化

用工艺流程模拟软件ASPENPLUS对烟用丝束生产中的丙酮回收蒸馏塔进行了模拟计算,详细分析了进料含量、温度和位置对再沸器热负荷及相关参数的影响,结果表明,现有工艺条件下的最优操作方案为：最佳进料位置是19^a塔板,进料温度越高、含量越高,再沸器的热负荷越小、能耗越低,液相进料时,泡点温度最佳。生产中按优化结果进行操作,进料温度提高到65℃,可节能4％左右。     

Aspen Plus在模拟分离四氢呋喃-水共沸精馏中的应用

采用常压-加压双塔精馏工艺对四氢呋喃-水混合物进行分离。运用Aspen Plus软件,选用NRTL-RK模型为物性计算方法,在保证四氢呋喃分离纯度不低于99.7%(w)的前提下,以再沸器热负荷为指标,对精馏系统的理论塔板数、回流比、进料位置和馏出比进行了模拟计算与优化。最佳工艺条件为:常压塔理论塔板数为12,回流比为1.767,进料位置为9,馏出比为0.695 0;高压塔理论塔板数为19,回流比为1.6,进料位置为13,馏出比为0.553 1。     

精馏塔进料位置图解法探讨

叙述了精馏塔进料位置对全塔效率的影响.认为不在最佳位置进料会导致全塔效率下降,而不是理论塔板数增多;不能用下移进料位置提高塔顶的含量,也不能用上移进料位置提高塔底的含量;工程设计中可在最佳进料位置附近几块塔板的塔圈上增设进料口,操作中可通过改变进料口使塔长期处于最佳工况.     

抽提装置汽提塔压力高的原因分析与对策

针对抽提装置再沸器泄露时汽提塔压力升高的问题,我们结合汽提塔的工作原理,对汽提塔运行工况进行分析,从抽提进料、汽提塔操作参数及贫溶剂的质量方面出发,找出影响汽提塔压力升高的因素,并制定相应的解决措施,实施后不仅降低了汽提塔压力,而且实现了装置高负荷运行,解决了抽提装置再沸器泄露情况下长周期运行的瓶颈,为装置的正常运行积累了经验。     

DEF精馏系统的模拟与优化

利用Aspen Plus V8.6模拟软件,对第一精馏塔(T1)和第二精馏塔(T2)进行模拟与优化。经分析确定了T1塔和T2塔最佳工艺条件为:理论板数分别26块和35块,进料位置分别在10块塔板和13块塔板,回流比分别为19和0.5,此时DEF质量分数≥99.9%,二乙胺质量分数≤0.015%,重组分质量分数≤0.015%,可满足N, N-二乙基甲酰胺(DEF)产品质量要求。T1塔和T2塔采用强制回流操作方式,系统优化后再沸器和冷凝器负荷分别降低约28.6%和18.4%。     

运用Aspen Plus软件模拟计算丙烯脱气塔

运用Aspen Plus软件对丙烯脱气塔进行了模拟计算,并着重分析了塔操作压力、塔板数、塔顶馏出量、进料塔板数及回流比对塔的操作及分离效果的影响,得出塔的最佳操作条件。     

甲醇制烯烃装置污水汽提系统堵塞问题的研究

甲醇制烯烃工艺在运行过程中,产品气除低碳烃外,还副产少量油类物质,并与催化剂细粉在水系统循环过程中冷凝、沉积,导致污水汽提塔塔盘和再沸器结垢堵塞、污水汽提塔的压差不断升高、系统波动较大、反应进料波动及净化水的COD超标,通过技术改造、药剂洗涤等手段对以上问题展开了研究。     

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。     

考虑热力学目标的进料分流预热精馏塔分析优化

系统地提出了一种进料分流预热精馏塔的节能优化与水力学校核优化方案。基于热力学工具固定精馏线-提馏线,可定量计算精馏塔获得100%理想预热效率(精馏塔再沸器负荷的减小量与进料预热量之比)时的操作参数,并利用气液分布曲线来确定效率最低的塔板;同时,基于C++和MATLAB中的GUIDE,进一步开发了具有可视化窗口的水力学验算软件,对效率最低的塔板进行水力学分析。以石油化工行业中稳定塔(简化为正丁烷-正己烷塔)为例,热力学研究结果表明,当预热量、分流率及进料位置分别设为1000MJ/h、0.7与9/20时,稳定塔可获得100%的理想预热效率;水力学核算发现,适当设置塔板结构可保证精馏塔在正常操作下实现节能的目的。本研究对实际精馏塔节能改造具有一定的指导意义。     

反应精馏合成醋酸正丁酯的模拟和优化

利用Aspen Plus模拟了合成醋酸正丁酯的反应精馏过程,并分析各工艺参数对产品纯度和再沸器热负荷影响。通过优化得出最佳工艺参数为:理论塔板数为16;精馏段、反应段和提馏段塔板数分别为5、7和4;醋酸和正丁醇的进料塔板数分别为5和7;酸醇进料比为1:1;回流比为1。在此条件下产品醋酸正丁酯的纯度达99.55%;乙酸的转化率达99.71%,再沸器的能耗较低。     

煤化工废水萃取脱酚流程模拟

为提高煤化工高浓度含酚废水萃取脱酚的处理效果,减轻废水排放环境污染,采用Aspen Plus流程模拟软件对煤化工废水萃取脱酚流程进行了优化设计。模拟采用真实煤化工废水的组成设置物流数据,废水进料流量为100 t/h,温度为40℃,压力为0.1 MPa,并利用UNIQUAC和NRTL活度系数模型,分别对萃取脱酚塔、溶剂回收塔、溶剂汽提塔进行了参数调整。模拟结果表明,当萃取脱酚塔萃取级数n=6,萃取相比R=1∶4时;溶剂回收塔的理论塔板数N=10,进料位置为第5块塔板时;溶剂汽提塔的理论塔板数N=5,进料位置为第1块塔板时,废水总酚浓度从18 600 mg/L降至400mg/L以下,单元酚浓度从14 000 mg/L降低至50 mg/L以下,萃取剂回收利用率达到99%以上。     

芳烃精制工艺模拟与控制

以某焦化厂的实际工艺为例,利用Aspen Plus软件,建立了以NFM为萃取剂的芳烃萃取精馏工艺流程模型,模拟结果与工业实际状况吻合。在此基础上,对现行工艺进行优化控制。利用Aspen Dynamic软件,分别对独立控制方案、关联控制方案进行流量和组分的扰动性能测试,分析出内在联系,并结合关联控制方案的优点,提出一种改进的控制方案。在改进的控制方案中,将各塔板温度控制器和塔底再沸器热负荷与进料的比值进行串级控制,加强了进料、塔板温度和塔底再沸器之间的联系。结果表明,改进的控制方案具有较好的控制效果。     

氨蒸馏工艺中蒸氨塔的模拟计算

以AspenPlus软件为平台,对氨蒸馏工艺的蒸氨塔进行了模拟计算。通过对塔板数、进料位置、回流比与进料热状态的模拟,研究了各参数的影响特点。认为塔板数宜取大一些,进料位置靠近塔下端有利,回流比的选择应首先考虑满足产品质量,进料温度接近泡点为佳。确定塔板数8,在第6块塔板处进料,进料温度100℃,回流比1,灵敏板为第7块塔板,得到塔顶液氨产品氨摩尔浓度〉99．5％,塔底残留液氨摩尔浓度〈5％,满足设计规定。     

酸性水汽提塔的模拟计算及优化

运用Aspen Plus流程模拟软件,对单塔加压、侧线抽出工艺的酸性水汽提塔进行模拟,通过热进料位置、冷进料比例、侧线抽出位置及侧线抽出量的分析,确定汽提塔操作参数,对汽提塔设计提供指导。     

羟胺肟化装置汽提塔再沸器泄漏原因分析及改进措施

针对羟胺肟化装置的汽提塔再沸器频繁出现换热管泄漏的情况,分析了再沸器换热管的腐蚀现象、金相显微组织、设备运行操作、进料组分和安装高度等,提出了改进方法并进行实施。结果表明:汽提塔再沸器换热管内壁有明显的点蚀、坑蚀及穿孔情况,被腐蚀穿孔部位主要集中区域在气液分界处;腐蚀处附近未发现夹杂物等明显冶金组织缺陷;设备运行操作正常;进料组分中不存在氯离子腐蚀;塔内控制液位低于再沸器上管板的高度。提出的相应措施为:将再沸器安装高度整体下移400 mm,确保汽提塔液位精准控制在40%;将再沸器的换热器分成上下两部分结构,有利于维修时拆装方便;换热管材质依然选择304L不锈钢。经过改进后的再沸器自2018年10月投入使用以来其运行稳定,未发生列管泄漏事故。     

乙烯装置丙烯精馏塔优化设计

针对近年来大型乙烯装置中的丙烯精馏塔操作不稳定、能耗大的问题,利用PRO/Ⅱ软件模拟分析该塔流程,总结出随着装置规模大型化该塔采用多溢流塔板形式,计算中应考虑塔板形式对板效率取值的影响。当进料组成与设计工况不符或装置负荷增大时导致产品不达标的情况,可增设进料口在非设计工况下不同位置进料以满足分离的要求,并且塔顶冷凝器和塔底再沸器需要考虑充分的设计余量。并创造性提出了,在传统工艺流程基础上在塔顶冷凝器后增设排放冷凝器进一步回收丙烯的节能优化方案,为实际生产提供建议性指导。