丙烯精馏塔的操作优化

利用Aspen Plus软件,通过普通浮阀塔板代替DJ型塔板对丙烯精馏塔操作进行了稳态模拟,对液泛系数进行了76%的修正,得出了不同进料量和不同进料组成下的优化操作条件。结果表明,在相同进料组成下,最优回流比及进料位置相同;丙烯精馏塔操作优化后,x(塔顶丙烯)在99.6%以上,x(塔釜丙烯)在10%以下,分离精度达到了指标要求;406塔与406 A塔位置调换,可增大装置操作弹性。     

热泵在丙烯精馏塔系统的应用

由于能源价格上涨和新技术的一切，热泵流程在精馏系统得到了广泛应用，采用热泵流程，可以充分利用系统内的低品位热量，降低高吕位热量的消耗，从而大大减少装置的能耗。本文介绍了在设计安庆石化总厂炼油厂气体分馏装置丙烯精馏塔系统时，采用了先进的节能措施－压缩式开式热泵流程。     

丙烯精馏塔过程模拟

利用Aspen Plus软件对丙烯精馏塔进行了模拟计算,选取其中的SK-SOAVE模型模拟丙烯精馏塔。模拟计算结果及对操作灵敏度的分析表明:塔顶产出量对丙烯精馏塔分离精度的影响最明显,其次是塔板效率和回流比;原设计加工量偏高,实际生产应保持16000kg/h的加工量;稳定塔顶产出操作可有效提高分离精度,并可使塔顶产出量提高近7.5%。     

丙烯精馏塔节能及扩能优化方案研究

为探讨丙烯精馏塔进料位置以及塔板数对能耗的影响，在控制最优进料位置变量的基础上，通过ProII软件流程模拟与Origin软件数据拟合，得到一定进料组成时，塔底重沸器负荷与塔板数的方程表达式，发现丙烯精馏塔的热负荷随着塔板数的增加而降低，且降低的幅度逐渐减小并最终到达极值。并结合公用工程与设备造价，为新建或改造丙烯精馏塔的具体方案提供一定的理论支持。在老厂改造时，可通过优化进料位置或增加塔板数，达到节能降耗及扩能增产的目的。     

炼厂丙烯精制单元换热网络模拟与优化

运用Aspen Plus流程模拟软件对炼厂丙烯精制单元换热网络进行模拟,提取出冷热物流参数,并运用Aspen Energy Analyzer软件对该换热网络进行夹点技术分析和优化设计。结果表明:通过采用增设1台原料与丙烷换热器及增大原料与C_4换热器传热面积的优化方案,使低压蒸汽用量较设计工况降低80.2%,循环冷却水用量降低1.2%。     

丙烯精馏塔动态模拟

利用Aspen Dynamics软件对丙烯精馏塔的操作进行了动态模拟。结果表明,无论是进料量、进料组成还是回流量扰动,均对操作产生较大影响,主要体现在塔釜温度、冷却器负荷、再沸器负荷、塔顶及塔釜丙烯摩尔分数和产出量的波动上,尤其是塔顶及塔釜产出量不仅波动大,而且响应迅速,塔顶及塔釜丙烯摩尔分数的响应速度缓慢,波动持续时间超过8h;仪表调节规律对动态特性具有重要的影响。     

节能环保型甲醇精馏装置的流程模拟与优化

以某厂100万t/a双效节能型甲醇精馏装置为研究对象,采用流程模拟软件Aspen Plus进行流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对预精馏塔、加压塔、常压塔和回收塔的工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为预精馏塔萃取水流量为9200kg/h(占粗甲醇进料的7.3%),加压塔操作压力为800kPa,常压塔侧线采出位置为第61块板(从塔顶往下数),回收塔质量回流比为6.9。此外,对流程进行了适当优化,增加预精馏塔尾气水洗装置,进一步回收尾气中残余甲醇,达到节能环保要求。通过工艺参数优化和流程优化,产品中甲醇质量分数达到99.9%,乙醇质量分数低于10×10~(-6),甲醇回收率提高1.0%,甲醇精馏装置总能耗降低11.1%。     

52万t/a甲醇制丙烯分离流程的模拟与优化

利用Aspen Plus中的RK-SOAVE热力学模型和不同操作模块,对某厂2400t/a甲醇制丙烯中试分离流程进行模拟。模拟计算结果和中试数据进行对比,相对误差均在5%以内,验证了模型的可靠性。在此基础上,进行520kt/a规模工业化模拟,针对丙烯精制工艺流程长、能耗高的问题,提出隔壁精馏和热泵技术进行优化模拟。结果显示,采用新工艺可以得到质量分数为99.78%的聚合级丙烯,同时降低能耗31.57%。     

丙烷脱氢制丙烯工艺模拟与用能优化

采用丙烷质量分数为97%的液化石油气(LPG)生产丙烯,通过Aspen Plus流程模拟软件对60万t/a丙烷脱氢Oleflex工艺进行模拟与优化,并使用Aspen Energy Analyzer软件通过夹点技术对优化后的流程进行能量集成。结果表明：在模拟优化最佳工艺条件下,LPG消耗量为73.28万t/a,可生产质量分数为99.6%的聚合级丙烯产品达60万t/a;系统用能优化后,热负荷降到6.032×10⁸k J/h,热公用工程降幅为23.67%;冷负荷降到5.889×10⁸k J/h,冷公用工程降幅为30.19%;增加换热器3台,总换热面积增加了9.95×10³m²,总成本指数降低了18.38%。     

废C_4板式萃取塔的流程模拟及优化改造

利用Aspen Plus软件对废C4板式萃取塔进行了流程模拟,并结合塔板水力学计算,对该塔进行了优化设计。结果表明,由改造前的油相作分散相改为以水相作分散相,适宜的溶剂比为2.0,并将塔的降液管改为升液管,可使塔板效率由约0.05提高至约0.10,进而使塔直径由800 mm减小至600 mm,开孔数由692减少至403,塔顶废C4中乙腈质量分数为0.3%。     

基于动态模拟的精馏塔安全阀泄放工况分析

采用Aspen Hysys流程模拟软件,对精馏塔系统中火灾、冷凝器冷媒切断和停电3种安全阀泄放工况进行动态模拟计算,分析了安全阀泄放量和开启情况、塔釜液位及塔内组成随时间的变化等,为制定应急处理预案和设置控制连锁提供更为充分的设计依据。实验结果表明,火灾工况的安全阀起跳时间和泄放量受暴露在火灾中的润湿面积影响很大,应及时采取泄压措施避免安全阀起跳,同时在塔釜附近增加喷淋装置以降低塔釜温度,有效抑制塔压降急剧升高的情况;冷凝器冷媒切断工况泄放时间最短,瞬时泄放量最大,应及时切断塔釜再沸器热源,并设置超压连锁控制,将产品气泄放至燃料气管网或火炬可有效避免安全阀起跳;停电工况塔釜温度上升速度最快,塔釜轻组分下降速度更快,泄放时间最短,应及时切断塔釜再沸器热源,并在塔顶回流罐引入高液位报警装置,从而及时切断冷媒,并设置超压连锁控制。     

分隔壁塔萃取精馏分离环己烷-苯共沸物的模拟优化

以糠醛为萃取剂,采用模拟软件Aspen Plus对环己烷-苯共沸物体系的分隔壁塔萃取精馏工艺进行了模拟优化。利用单变量灵敏度分析考察了分隔壁萃取精馏塔的塔板数、回流比、溶剂比、萃取剂和原料的进料位置等因素对产品纯度及再沸器热负荷的影响。确定了最优的工艺条件:分隔壁萃取精馏塔主塔及副塔的理论板数分别为34和10,回流比分别为2和3,主塔溶剂比为2.4,原料和萃取剂的进料位置分别为第22块板和第7块板,气相分配比为0.2,侧线抽出板的位置为主塔的第31块板。与传统的萃取精馏相比,分隔壁塔萃取精馏工艺可降低能耗13.5%。     

热泵精馏气体分馏装置的用能分析

利用PRO/II软件分析了某0.6 Mt/a气体分馏热泵流程用能情况,优化了气分装置热泵系统的工艺参数,计算了各设备的有效能效率。利用夹点技术对其换热网络进行了优化,在不增加设备投资费用的基础上节省加热公用工程量712.29kW,冷却公用工程量712.29kW,具有较好的节能效果。     

萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇的分析与优化

以萃取精馏法分离乙酸乙酯(EA)和乙醇共沸物系,通过汽液平衡和剩余曲线分析以及实验验证,选取了二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂;采用Aspen Plus软件分别对间歇精馏过程和连续精馏过程进行流程模拟,针对连续精馏过程,分析萃取剂进料量、塔板数、回流比、进料位置等参数对产品纯度及再沸器热负荷的影响。实验结果表明,通过对连续精馏过程的模拟找到最佳的操作条件为:原料组成为30%(w)乙醇、70%(w)EA,进料量为1 000 kg/h,DMSO进料量为1 600 kg/h,萃取精馏塔塔板数为30,质量回流比为0.9,原料进料位置为第21块板,萃取剂进料位置为第5块板,溶剂回收塔塔板数为10,质量回流比为0.6,进料位置为第5块板。在该条件下,产品中EA含量为99.93%(w)、乙醇含量为99.82%(w),且萃取剂DMSO可循环使用。     

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。     

热泵减压真空精馏法在气田甲醇回收领域的应用

针对长庆气田含醇污水浓度变化范围大、结垢严重、能耗高等运行现状,结合甲醇与水的相对挥发度,理论模拟分析了常压精馏、减压真空精馏、热泵减压真空精馏3种工艺,分析得出热泵减压真空精馏法应用在气田甲醇回收领域不仅节能降耗且能实现清洁生产。