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。     

前脱丙烷预切割分离MTO粗产品工艺的模拟与优化

选择"前脱丙烷"流程对甲醇制烯烃粗产物进行分离。先利用高低塔脱丙烷工艺, 然后经过脱甲烷塔、脱乙烷塔、乙烯精馏塔、丙烯精馏塔, 最终得到聚合级的烯烃产品, 其中脱甲烷工段采用"预切割-油吸收"脱甲烷工艺, 使用耗能较小的中冷分离, 吸收剂选择产自工艺自身的丙烷产品。丙烯精馏工段采用双塔预分流程, 降低塔高。采用Aspen Plus流程模拟软件对脱甲烷工段进行模拟和优化, 选用Radfrac精馏模型和RKS-BM热力学模型进行计算, 对脱甲烷工艺段进料位置、塔板数、回流比进行灵敏度分析, 并确定出丙烷吸收剂的用量和温度, 最终得到纯度为99.98%的乙烯和99.90%的丙烯。     

隔板精馏塔分离多组分甲乙酮体系的模拟设计

采用隔板精馏塔替代传统双塔精馏流程来分离甲乙酮、仲丁醇、水等多组分混合物。利用Aspen Plus设计软件,采用四塔模型,对隔板精馏塔进行模拟和优化。结果表明,采用侧线蒸馏隔板塔时,甲乙酮(MEK)的质量浓度达99.84%,总能耗从8 414.72 kW降到5 921. 59 kW,节能率达29.63%。     

VCM精馏工段的计算机模拟优化计算

采用化工流程模拟软件ASPEN PLUS对VCM精馏工段各精馏塔进行模拟计算,并对操作变量进行灵敏度分析,可得到适宜的进料位置、回流比及馏出比,为氯乙烯精馏工段的操作优化提供依据。     

ChemCAD模拟分离混合二元酸二甲酯研究

采用ChemCAD软件对混合二元酸二甲酯的精馏分离过程进行模拟。首先选用简捷精馏模型分别对己二酸二甲酯和戊二酸二甲酯混合物,戊二酸二甲酯和丁二酸二甲酯混合物进行初步分离模拟,再选用联立矫正精馏模型进行两步间歇精馏模拟,得到合适的精馏条件。结果表明:精馏塔Ⅰ和精馏塔Ⅱ的塔板数均为22,塔顶压力为0.01 MPa,塔压降为0.001 MPa,再沸器温度小于423 K,进料口在塔板数12处,精馏塔Ⅰ最小回流比为2.42,精馏塔Ⅱ最小回流比为0.69时,进行模拟精馏,得到丁二酸二甲酯的纯度为99.60%,戊二酸二甲酯的纯度为99.61%,己二酸二甲酯的纯度为99.70%;根据模拟结果,采用精馏装置对混合二元酸二甲酯进行实验验证,实验结果与模拟结果相近。     

TFE精馏塔工艺过程的模拟与优化

采用Aspen Plus V11化工流程模拟软件对四氟乙烯(TFE)精馏塔进行模拟,运用UNIFAC基团拆分法对TFE精馏塔进料组分建立物性分析体系。考察了进料板位置、回流比、热负荷和塔顶采出量对塔顶关键组分的影响,并用灵敏度分析工具优化模拟,对精馏塔条件进行优化,得出的较优操作条件可指导实际生产。     

歧化法生产对二甲苯工艺中甲苯歧化工段的Aspen Plus模拟优化

选取歧化法生产对二甲苯工艺中甲苯歧化工段,对其工艺流程进行了Auto Cad设计和描述,并应用Aspen Plus软件对该工段精馏塔的一些重要参数进行了模拟优化和结果分析。经模拟分析,进料位置为21,采出率为0.62,塔板数为44,回流比为5.53时,精馏塔达到最佳运行状态。本工段的工艺开发和工艺优化将为对二甲苯合理化生产提供重要参考依据。     

基于Aspen技术环氧丙烷制备工艺的模拟与优化

运用Aspen Plus软件在过氧化氢氧化工艺的基础上对直接氧化制环氧丙烷工艺的反应预分离、环氧丙烷提纯、重组分回收三大工段进行了全流程模拟分析,并运用Aspen Sensitivity对双效精馏塔、萃取精馏塔、共沸精馏塔等进行了灵敏度分析,对全工艺的工艺参数进行优化,并得到了各个工段塔板进料数、采出量以及回流比等参数的优化结果。     

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.     

生物燃料乙醇分壁塔萃取精馏新工艺的研究

针对生物燃料乙醇生产中的"蒸馏-脱水"过程,建立基于分壁式萃取精馏塔的三塔工艺和两塔工艺,对2种工艺进行模拟计算,比较其分离效果和过程能耗。结果显示,在满足产品质量的前提下,三塔工艺比两塔工艺节约66.6%的冷凝器热负荷和77.9%的再沸器热负荷。对三塔工艺的分壁式萃取精馏塔的工艺条件进行优化,优化结果为,主塔回流比1.5,溶剂比1.0,原料进料位置为第22块板,隔板底端位置在第28块板,气相分配比为8.4。在优化工艺条件下对三塔工艺进行全流程模拟,可得到质量分数99.96%生物燃料乙醇和99.49%的水,回收萃取剂乙二醇质量分数为99.97%。     

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.     

溶剂油分离流程模拟优化设计

溶剂油是石油化工重要产品,其生产基本由精馏分离序列完成,通过优化精馏序列内分离任务和操作参数可有效提高各类溶剂油产品收率,降低单位产品能耗。在流程模拟软件Aspen Plus中建立溶剂油分离模拟流程,利用DUSTWU简洁计算模型确定各个精馏塔的初值,之后使用RADFRAC严格计算模型,利用单因素变量法对主要精馏塔的工艺参数进行调整和优化。研究主要操作参数,如回流比、进料位置和采出量等对于精馏塔能耗的影响,最终得到最适宜的溶剂油分离流程。     

隔壁精馏塔的热力学等效模拟研究

对隔壁精馏塔的热力学等效模拟进行研究。隔壁精馏塔和全热耦合精馏Petlyuk塔在热力学上等效,通过三塔模型对隔壁精馏塔进行简捷计算,计算结果作为初值,利用Aspen Plus软件中Multifrac-Petlyuk模块对DWC进行严格模拟计算,并利用灵敏度分析模块,分别对各参数进行优化,确定最佳的塔参数及操作条件。以甲醇-乙醇-正丙醇三元体系为例,隔壁精馏塔的热力学等效模拟结果为:主塔塔板数62,预分塔塔板数30,互连位置N1为20,N2为50,基于预分塔的进料位置在第10块板,基于主塔的侧线出料位置为第38块板,主塔回流比为8,互连物流qL,12=340 kmol/h,qV,12=880 kmol/h,在此参数下,可以得到质量分数99.2%的甲醇、97.9%的乙醇和97.3%的正丙醇,满足分离要求。     

醋酸乙烯精制工艺的流程模拟与优化

运用Aspen Plus软件,对某公司45万t/a醋酸乙烯精馏装置进行了流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对粗分塔、醋酸乙烯精馏塔、醋酸精馏塔的工艺参数进行了优化,确定了优化后的工艺参数:粗分塔的回流比为1.2,醋酸乙烯精馏塔塔顶循环回流比为4.0,侧线采出位置为第30块塔板,侧线采出量为57 000 kg/h,醋酸精馏塔共沸剂工艺水的进料量为5 500 kg/h。通过工艺参数优化,不仅醋酸乙烯产品的质量分数达到99.964%,而且使粗分塔、醋酸乙烯精馏塔和醋酸精馏塔的总能耗降低8.43%。     

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。     

萃取精馏和变压精馏分离苯-乙醇的模拟研究

采用Aspen Plus化工流程模拟软件，通过NRTL热力学模型，分别进行苯和乙醇混合物的萃取精馏和变压精馏分离模拟研究。萃取精馏采用丙三醇为萃取剂，萃取精馏塔以33为理论塔板数、28为混合物进料位置、2为萃取剂进料位置、1.1为回流比、3.0为溶剂比(萃取剂用量与混合物进料量比值);溶剂回收塔以5为理论塔板数、3为进料位置、1.0为回流比时，分离得到苯和乙醇的质量分数均为99.62%。变压精馏由常压塔(101.325 kPa)和高压塔(520 kPa)串联而成，常压塔以18为理论塔板数、8为进料位置、3.0为回流比；高压塔以16为理论塔板数、10为进料位置、3.0为回流比时，可得到乙醇和苯质量分数分别为99.52%和99.01%。     

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%。     

丙酮-水精馏塔模拟及优化改造

丙酮作为有机溶剂,使用广泛,丙酮回收过程中,多采用精馏塔进行分离提纯。本文采用Aspen Plus流程模拟软件Rad Frac严格精馏模型对丙酮-水精馏过程进行了模拟计算,详细分析了进料温度、进料位置、进料浓度和塔板压降对精馏塔再沸器热负荷的影响,依据模拟结果对精馏塔从预热器结构优化设计、进料位置调节优化和浮阀塔板结构上进行了改造,实现了精馏过程的节能。     

芳烃生产工艺改进与经济性分析

围绕芳烃生产过程节能降耗需求,采用Aspen模拟平台建立了二甲苯精馏单元、吸附分离单元、异构化单元机理模型,并以此为基础进行模拟仿真,提出了从二甲苯精馏塔侧线采出OX的工艺改进方案。在工业操作条件下,考察了二甲苯精馏塔不同塔板位置对侧线OX最大抽出量的影响规律,并获得最优采出位置和采出量;结合实际工业对象,分析了侧线抽出方案对吸附分离和异构化单元能耗的联动效应,并对芳烃全流程生产的经济性进行测算。结果表明,侧线抽出可直接减少13. 25 t/h的大循环量,显著降低吸附分离单元能耗,同时也重新配置了精馏单元芳烃资源,降低了精馏单元内部能耗,为芳烃生产节能降耗提供了有益思路。     

共沸精馏分离2-甲基吡啶和水

采用共沸精馏的方法分离2-甲基吡啶和水二元均相共沸物系。选取环己烷作为共沸剂,利用流程模拟软件Aspen Plus对共沸精馏塔进行模拟计算,分析了不同共沸剂用量、塔底采出量以及进料位置等操作参数对产品纯度、共沸剂的损失量以及精馏塔热负荷的影响,模拟结果表明当精馏塔的塔板数为21,共沸剂的用量为3600kg/h,塔底采出量为888kg/h,原料进料位置在第15块板时,共沸精馏塔塔底可得到质量分数为99.54%的2-甲基吡啶,塔顶分相罐下层可采出质量分数为99.97%的水。最后,通过间歇共沸精馏实验对以环己烷为共沸剂分离2-甲基吡啶-水物系的效果进行检验,结果表明共沸精馏塔塔底2-甲基吡啶的质量分数达99.85%,塔顶水相可采出质量分数达99.96%的水,证明了该工艺路线具有良好的可行性。