基于Aspen Dynamics氯乙烯精馏过程的动态模拟及应用

为了找出氯乙烯精馏过程中某个操作参数发生扰动时对其它操作参数的影响,利用Aspen Dynamics软件针对某工厂PVC生产装置实例,建立了氯乙烯精馏过程的动态模拟流程,以该流程为基础进行动态模拟与分析:先是对比了动态模拟的初始化结果与稳态模拟结果,表明动态模拟的计算精度可以满足工程计算需要;然后分析了精馏系统的进料量、进料组成等操作参数发生扰动时,对低沸塔的塔顶、塔底采出量及其组成的影响,以及对高沸塔的塔顶、塔底采出量及其组成的影响,获得了这些干扰引起的动态响应曲线,有利于进一步优化低沸塔和高沸塔的控制方案,从而指导工业生产。     

ChemCAD软件及在化工课程设计中的应用

ChemCAD是美国Chemstations公司开发的化工流程模拟软件，广泛应用于化学和石油工业、炼油、油气加工等领域中，为工艺开发、工程设计、优化操作和技术改造提供理论指导。本文主要介绍该软件功能和应用方法，结合某厂乙苯车间的苯回收塔和乙苯产品塔工艺计算和设计实例，讨论其在化工课程设计中的应用。并将乙苯塔ChemCAD计算结果和Aspen Plus计算值以及生产值进行比较、．相对误差小，符合较好。     

甲醇制烯烃分离工艺的热集成

本文利用Aspen Plus软件对甲醇制烯烃分离工艺中的前脱丙烷-中冷丙烷吸收工艺进行了模拟分析。在模拟分析基础上,通过降低乙烯精馏塔和脱丁烷塔的操作压力,实现了塔间的热集成;同时,对丙烯精馏塔进行了热泵精馏模拟。经过热集成优化后,系统综合能耗降低了38.8%,表明在前脱丙烷-中冷丙烷吸收分离流程中应用热集成技术优化工艺具有显著的节能效果。     

合成气制乙二醇粗产品提纯工艺的模拟研究

本文利用流程模拟软件Aspen Plus对合成气制乙二醇粗产品的提纯工艺进行研究,通过选用合适的热力学方法、分离模块和恰当的分离顺序等对合成气制乙二醇生产过程中产品的提纯工艺进行了模拟研究。运用Aspen中灵敏度分析工具分别对乙二醇分离过程中的脱甲醇塔、中杂塔、脱乙醇塔、脱丁二醇塔系和精制塔等进行模拟和优化,对与乙二醇形成共沸的组分1,2-丁二醇,文中对比了共沸精馏和萃取法两种分离方法,最终选择了分离效率高、能耗小的萃取方法。通过对各个塔的理论塔板数、进料位置以及回流比等参数的模拟确定了其最优操作条件。并基于这些最优操作条件和连续萃取的分离方法,对整个提纯工艺进行了模拟,得到了纯度较高的乙二醇产品和甲醇、1,2-丁二醇等副产品。论文的结果将为乙二醇的工业生产提供参考。     

用Excel求解双组分理想体系的泡、露点及减压对相平衡的影响

以乙苯-苯乙烯减压精馏分离为例,实现了用Excel求解双组分理想体系的泡点和露点,并分析了减压对其相平衡的影响。计算结果表明,减压可大大降低乙苯-苯乙烯物系的泡、露点,但相对挥发度增加甚微,对其分离的难易程度几乎无影响。利用Excel卓越的图表和函数计算功能,将复杂的编程过程变成方便的菜单和工具栏操作,尤其是它的自动填充功能、单变量求解功能以及简单的函数功能,使繁杂的精馏过程计算变得十分简单、便捷,并且非常容易掌握。     

干气制乙苯反应器自适应在线操作实时动态模拟

中石油某厂于气制乙苯生产过程中,随着反应器中催化剂的逐渐失活,操作人员通常凭现场化验分析结果及以往积累经验来调节操作温度,以保证工况要求乙烯转化率工艺指标,其过程存在较大滞后性和人为性.为消除以上所述不利因素,以该厂第:代于气制乙苯工艺为背景,针对炕基化反应器中催化剂的逐渐失活,在Matl曲环境下建立严格的机理模型,并借助OPC技术及栲型参数自适应校正,来实现烷基化反应过稃的实时动态模拟,从而在线预测出装置的卜一步合理操作温度以指导生产.其中,在建立过程严格动态机理模型的基础上,采用的OPC技术实现了实时动态模拟所需的在线数据采集与传输;而利用模型参数自适应校正则时刻保证了模拟的精度要求.二者的应用满足了建立的烷基化反应过程实时动态模拟的实时性与模型准确性要求.该系统的实现在将来应用中可使装置操作温度的调控变得更加精确、及时和有效,不但能够时刻保证生产中工况要求乙烯转化率工艺指标,而且能起到指导生产、在线优化装置操作的作用.通过在线预测来合理调节装置操作温度,既能降低燃料费用,又可延长催化剂使用寿命,有利于实现装置的"卡边"操作,将为企业带来显著的经济效益.     

脱丙烷塔的操作优化

脱丙烷是乙烯生产过程中分离工段的一个工艺步骤，其目的是将C3和C4以上组分分离。某化工厂的双塔脱丙烷流程的进料量和进料组成的变化波动较大，若不及时改善双脱丙烷塔的操作条件，产品的质量和数量将受到很大的影响。本文应用HYSYS软件在对过程进行稳态、动态模拟分析的基础上，对不同的进料工况提出相应的最佳操作条件，其结果既可用于离线指导实际生产操作，保证装置的产品质量；也可为在线优化控制打下基础。     

考虑间壁换热的间壁塔模型的模拟仿真研究

精馏是化工生产过程中应用最广泛的分离技术。间壁塔作为一个完全热耦合精馏塔,与传统两塔精馏序列相比,不仅可以减少设备投资,减少占地面积,还能节约精馏过程中的能耗。以环己烷-环庚烷-环辛烷的分离为研究对象,建立间壁塔和传统两精馏序列的模型,分析间壁塔的间壁传热对总能耗的影响,对新工艺(间壁塔分离工艺)和旧工艺(传统两塔精馏序列分离工艺)进行仿真和优化研究。通过优化计算,在满足产品纯度要求前提下,得到了两工艺的最优工艺操作条件。比较两种工艺的塔板数和能耗,间壁塔工艺在节约成本的同时节能17.9%。     

溶剂脱水塔共沸精馏过程模拟与优化

针对溶剂脱水塔醋酸分离难的问题,利用剩余曲线图(RCM)法研究醋酸-水-NBA三元共沸物体系,理论分析回流组分的改变对溶剂脱水塔操作的影响.运用ASPEN PLUS软件模拟某石化公司的脱水塔装置,结合实际分析精馏过程的各种影响因素,和优化相应的操作参数.回流比在0.76,水回流率在0.0285,酯相回流中的116流股比率控制在0.9时,模拟结果最佳.该结果对生产会有一定的指导作用.     

乙烯脱轻塔精馏过程及安全事故动态模拟

乙烯脱轻塔是高浓度乙烯精制过程中的关键设备,主要作用为脱除原料乙烯(98 wt.%)中的少量轻组分杂质(CO,H_2,CH_4等),以达到后续醋酸乙烯合成工艺使用的标准。通过Aspen Plus软件对该乙烯脱轻塔进行稳态模拟,添加适当的设备参数后,导入Aspen Dynamics软件中。首先根据经验及相关文献为该塔设计动态控制方案,再改变进料流量、进料组成、冷凝量输入及再沸量输入等条件,模拟实际生产过程中可能发生的扰动,考察该方案是否可以保证该塔在适当的扰动范围内依然安全、合格的进行乙烯精制,并得到该脱轻塔运行过程的临界操作值,尝试提出预防安全事故发生的措施。通过该动态模拟,对乙烯脱轻塔的生产过程有了更符合实际扰动因素、工况的模拟,对实际的工厂操作过程有一定指导借鉴作用。