1-丁烯回收装置热泵精馏工艺流程模拟及优化

对甲基叔丁基醚装置下游20 kt/a 1-丁烯回收装置建立数学模型,并分别模拟塔顶气体直接压缩式和塔釜液体闪蒸再沸式两种热泵精馏工艺。通过常规精馏和两种热泵精馏工艺对比可知：塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏工艺更适合1-丁烯回收装置。在装置规模一定的情况下,与常规精馏相比,塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏工艺可节约能耗81.87%,能源费用可降低28.62%。     

脱乙烷塔侧采流程模拟与优化

基于前脱丙烷工艺的乙烯装置中不同类型的脱乙烷-乙烯精馏单元工艺流程,通过Aspen Plus软件对脱乙烷塔侧采流程及LECT流程的脱乙烷-乙烯精馏单元进行模拟,重点针对脱乙烷塔侧采流程的侧采位置、预采乙烯量、各塔进料位置进行优化。计算结果表明,相比LECT流程,脱乙烷塔侧采流程中脱乙烷塔的冷凝器负荷增加了3 970 kW,但乙烯精馏塔及开式热泵系统的能耗显著降低,乙烯压缩机电耗降低2 145 kW,同时乙烯精馏塔釜还可多回收-54℃冷量3 484 kW,共降低脱乙烷-乙烯精馏单元电耗35.9%,节能效果显著。     

分隔壁共沸精馏塔分离叔丁醇水混合物的模拟研究

提出了一种单塔共沸精馏分离叔丁醇水混合物的新工艺,新工艺采用分隔壁共沸精馏塔(DWC-A)替代常规共沸精馏流程的共沸精馏塔及回收塔,不仅节省了设备投资,而且降低了总能耗。利用ASPENPLUS模拟软件,对分隔壁共沸精馏塔及常规萃取流程进行了模拟。分隔壁共沸精馏塔的操作条件为:主塔理论板数为25块,副塔理论板数为10块,环已烷为共沸剂,在此条件下,比较了常规萃取精馏流程与分隔壁精馏塔内温度、液相组成及汽液相流量的变化。结果表明,分隔壁共沸精馏塔比常规的两塔萃取精馏流程节能17.8%。     

从裂解C_5中分离聚合级异戊二烯工艺的改进

提出了采用反应精馏和共沸精馏替代第二萃取精馏单元从裂解C5中分离聚合级异戊二烯工艺的改进工艺,并采用Aspen Plus流程模拟软件对该工艺进行了模拟计算。计算结果表明,在优化的反应精馏塔操作条件(回流比17,塔顶压力101kPa,塔压降8.5kPa)下,塔顶异戊二烯中环戊二烯的质量分数小于1.00×10-6;在优化的共沸精馏塔操作条件(回流比85,塔顶压力152kPa,塔压降10kPa,进料/异戊烷质量比125)下,塔釜可得到聚合级异戊二烯。改进的工艺具有流程短、操作和建设费用低的优点。     

间歇精馏回收丁酮模拟优化技术探讨

利用Aspen间歇精馏模块分别建立丁酮回收过程,包括间歇精馏脱水、间歇精馏脱溶剂、间歇精馏丁酮提纯.考察了塔釜加热功率、塔釜丁酮含量和精馏塔回流比对各个阶段过程工艺参数的影响.模拟结果表明通过添加共沸剂环己烷至丁酮水有机相中后分三步间歇操作,可在塔顶得到纯度为99.36t％的丁酮.     

基于吸收式热泵的精馏塔用能系统优化研究

受环境温度限制,加压精馏塔操作压力的设定值普遍偏高,系统能耗较高。以某脱丙烷塔为例,将操作压力由2.00 MPa降至1.60 MPa,塔底重沸器加热负荷可降低12.9%,若能继续降低操作压力,则可以进一步降低系统能耗。采用“基于第一类吸收式热泵的精馏塔物料梯级加热方法”,提高塔顶冷却能力,降低塔顶冷凝器工作温度,进而有效降低脱丙烷塔的操作压力至1.30 MPa;同时利用吸收式热泵回收塔顶馏出物冷凝热来对进料预热,替代部分重沸器消耗的工艺蒸汽,通过对操作参数及吸收式热泵配置的优化,可使脱丙烷塔能效提高23.3%。将富余的吸收式热泵制热水作为脱乙烷塔和精丙烯塔两塔重沸器热源,可显著降低气体分馏装置的蒸汽消耗量,经济效益显著。     

C_4萃取精馏工艺流程优化

针对Ｃ４萃取精馏原有工艺流程中存在的问题，提出了优化方案。第一萃取精馏塔改塔釜出料为汽相侧线出料，降低了第二萃取精馏塔的液相负荷，用乙炔闪蒸塔取代乙炔热偶合。此优化方案对Ｃ４萃取精馏工艺的改造有参考价值。     

中间再沸式热泵反应精馏生产乙酸异丁酯的设计与控制

基于传统反应精馏(CRD)合成乙酸异丁酯(IBAC)塔顶塔底温差较大的特点,提出中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-1)以及带预热器的中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-2)流程。采用Aspen软件对其进行优化,得到最优工艺操作参数。在稳态模拟基础上,采用奇异值分解法(SVD)找出温度灵敏板,对IR-HPRD-2流程设计了可行的控制方案。结果表明：与CRD工艺相比,IR-HPRD-1和IR-HPRD-2的年总能耗(TUC)分别降低44.33%和47.55%,年总费用(TAC)分别降低16.92%和19.13%,IR-HPRD-2在节能与降低TAC方面更优于IR-HPRD-1;在±20%进料流率与5%进料组分扰动下,该可行性控制方案能在短时间内有效控制产品质量。     

蒸汽压缩式热泵精馏技术探讨

蒸汽压缩式热泵精馏技术是改变流程的高效节能精馏技术,根据工艺流程不同主要分为外部工质循环式、塔顶气体直接压缩式、闪蒸再沸式及分割式。文中探讨了蒸汽压缩式热泵精馏的适用范围、应用形式及工艺特性。     

裂解C_5分离中溶剂二甲基甲酰胺的再生工艺研究

针对裂解C_5分离流程中N,N-二甲基甲酰胺(DMF)再生发生水解等问题,提出了一种新型的DMF再生方法,再生工艺包括再生釜、减压精馏塔和反应精馏塔。采用Aspen Plus流程模拟软件对该再生工艺进行了模拟计算,计算结果表明,DMF再生过程中有微量损失。在小型实验装置中分别进行了减压精馏实验和反应精馏实验。实验结果表明,减压精馏塔顶馏分中双环戊二烯的质量分数为42.3%,塔釜液中DMF质量分数为99.8%,达到了DMF再生要求;反应精馏塔顶可得到高纯度环戊二烯,塔釜液可循环返回再生釜。DMF再生工艺是可行的。     

精丙烯塔常规流程和热泵流程比较

精丙烯塔的丙烯和丙烷沸点接近,所需的回流比大,可采用的流程有热泵流程和常规流程。由于塔底温度较低,常规流程中对热源温位要求不高,炼油厂其他装置富产的95℃的低温热水即可满足要求。针对精丙烯塔系统,从采用低温热水作热源的常规流程和热泵流程的工艺流程和主要操作参数出发,计算并汇总了两种流程的主要消耗和操作费用,对比了主要设备的投资,并对能耗进行了计算和分析,认为常规流程在操作费用方面有较大优势,每年可节省操作费用约1900×10~4 RMB$,具有较好的经济性。     

热泵在蒸馏过程中的应用

在常规蒸馏流程中,加热塔底蒸发器所输入的能量大约有 ９５％在塔顶被冷却空气或冷却水带走,一般情况下这部分能量不能得到进一步的回收利用。多年来,人们已采用了多种方法和手段对蒸馏塔的装置和操作进行改进,节约能量 ２％～ ５０％。近年来,人们开始在石油化工装置的蒸馏过程中利用热泵技术降低蒸馏过程的能耗。对气体分馏装置中丙烷──丙烯分离系统的常规蒸馏与热泵蒸馏流程进行比较后发现,热泵蒸馏可比常规蒸馏流程节约能量达 ８０％以上。     

伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏过程

提出一种伴有简单蒸馏的间歇萃取精馏的操作方式。新操作方式是在普通间歇精馏塔的基础上,在精馏塔底部连接一个间歇精馏塔釜和一个简单蒸馏釜。在精馏过程中,混有溶剂的塔内液相不流回塔釜,而是流入塔底简单蒸馏釜,经简单蒸馏的汽相返回塔釜,而富含溶剂的液相留在简单蒸馏釜中。以乙二醇为溶剂分离乙醇水物系的分析操作结果表明,与普通间歇萃取精馏操作相比较,新操作方式克服了普通间歇精馏操作中塔釜容积过大的问题,同时具有在操作过程中塔釜温度上升幅度很小、操作时间短、溶剂回收简便等优点。     

分隔壁精馏塔分离裂解汽油

采用分隔壁精馏塔分离裂解汽油。建立了分隔壁精馏塔小试装置,该装置主塔的理论板数57块,副塔的理论板数为16块。考察了回流比、液体分配比和侧线采出量对分离效果的影响,同时用Aspen Plus 软件对分隔壁精馏塔进行模拟。结果表明,最佳操作条件为进料速率4.7 kg/h、塔顶出料速率0.84 kg/h、侧线采出速率3.0 kg/h、液体分配比3、回流比5.5。在此条件下,塔顶C5的质量分数达到99.60%,侧线C6～C8的质量分数达到99.76%,实验结果与模拟结果基本一致。采用分隔壁精馏塔比常规分离流程可使再沸器能耗降低20.8 %。     

浆料催化精馏酯交换合成碳酸二甲酯

在内径25mm的填料塔内,采用平均粒径4μm的201×7型强碱性阴离子交换树脂为催化剂,以甲醇和碳酸丙烯酯为原料,对浆料催化精馏酯交换合成碳酸二甲酯新工艺进行了研究。考察了回流比、催化剂含量、进料醇酯比及进料总流量对该工艺的影响。实验结果表明,将浆料催化精馏用于酯交换合成碳酸二甲酯是可行的,在适宜的操作条件下(回流比4、催化剂与碳酸丙烯酯的质量比为0.03、甲醇与碳酸丙烯酯的摩尔比为8.5、进料总流量为3.0m ol/h),碳酸丙烯酯的转化率可达95%以上。     

长岭石化公司常减压蒸馏装置减压塔的深拔操作

介绍了中国石油化工股份有限公司长岭分公司800万t/a常减压蒸馏装置减压塔深拔操作的技术特点和操作要领。采用全填料减压塔,向减压塔注入压力为0.5 MPa的蒸汽,分8路向减压炉管中注入0.1 t/h蒸汽,在进料口设置进料分配器,用急冷油将塔底温度控制为358～362℃,采用2级蒸汽-1级液环泵抽真空系统将减压塔压力控制为小于2.0 kPa等深拔操作措施后,拔出率提高,减渣中轻组分含量下降。     

分隔壁精馏塔分离三组分烷烃混合物的研究

利用自制的分隔壁精馏塔小试装置对正己烷、正庚烷和辛烷三组分混合物的分离进行了实验。考察了进入侧线采出段的液体流量与进入预分离段的液体流量之比(简称液体分配比)、进料位置和出料位置对分离效果的影响;并与带侧线采出的精馏塔进行比较。实验结果表明,在液体分配比为1、进料位置为分隔壁中间、出料位置为分隔壁中间时,塔顶馏出物中正己烷的质量分数可达99.72%,侧线采出物中正庚烷的质量分数可达95.48%,塔釜液中辛烷的质量分数可达96.80%;采用分隔壁精馏塔比常规带侧线精馏塔可得到更高纯度的中间产物和塔釜产物;采用Aspen Plus流程软件对分隔壁精馏塔模拟的结果与实验结果基本一致。     

常压精馏分离环氧丙烷-甲醇的工艺模拟

利用计算机对环氧丙烷-甲醇混合物进行了常压精馏过程模拟,体系的逸度系数和活度系数分别采用位力方程和 NRTL 热力学模型。分析了理论塔板数、进料位置、回流比、塔顶采出量等操作参数对过程的影响,并得出了最佳工艺参数为:采用45块理论塔板,第37块板进料,回流比为5,可以得到99.5%(质量分数)的环氧丙烷,同时塔釜得到98.2%(质量分数)的甲醇。模拟结果对工业过程的设计和设备改造具有一定指导意义。