塔釜闪蒸热泵辅助反应精馏生产丙酸丙酯新工艺

针对丙酸丙酯生产工艺能耗大的特点,提出了一种塔釜闪蒸热泵辅助反应精馏生产丙酸丙酯的新工艺。利用AspenPlus软件对常规反应精馏生产丙酸丙酯流程和塔釜闪蒸热泵辅助反应精馏生产丙酸丙酯流程进行模拟,对塔釜闪蒸热泵辅助精馏流程中的节流阀出口压力进行了优化,得到最优工艺操作条件。并利用温焓图比较了2个流程的热回收情况。最后对常规反应精馏生产丙酸丙酯流程与塔釜闪蒸热泵辅助精馏流程的能耗和年度总投资进行计算比较。结果表明,与常规反应精馏流程相比,塔釜闪蒸热泵辅助精馏流程降低能耗33. 89%,年度总费用降低42. 35%,是一种经济、节能的工艺流程。     

热泵精馏在三氯氢硅提纯过程中的模拟

运用化工模拟软件Aspen Plus,选用NRTL-RK物性模型和RADFRAC精馏模型,对三氯氢硅精馏塔的两种热泵流程进行了模拟计算,分别是塔顶气体直接压缩式和塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏。对比热泵精馏流程和常规精馏流程,结果表明：对三氯氢硅提纯而言,塔釜液体闪蒸再沸式热泵流程更有利。本研究采用双塔串行流程提纯三氯氢硅,运用塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏技术,优化后的主要操作参数为：T1塔回流比20,节流阀压力180 kPa,压缩机出口压力309 kPa;T2塔回流比5,节流阀压力227 kPa,压缩机出口压力310 kPa。优化后三氯氢硅的一次收率为88.75%,纯度超过99.9999%;在处理量相同情况下,与常规精馏相比,能耗费用节约82%。     

醇-水集热共沸精馏模拟研究

研究乙醇、水共沸精馏的热量集成流程。指定塔压使提浓塔冷凝器负荷提供脱水塔再沸釜所需的热量，产物流的热量用以预热提浓塔进料液得以回收。通过模拟计算找出能耗最少的二塔构型流程，表明集热流程是一种有效的节能途径。并对戊烷和苯分别作为夹带剂的结果加以比较。     

热泵精馏隔壁塔分离宽沸程物系的模拟

将中间换热和热泵精馏两种精馏节能技术应用到隔壁塔中,提出了带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程,以解决隔壁塔在分离宽沸程物系时出现的塔顶与塔底温差过高而不宜应用热泵精馏的问题。利用精馏塔总复合曲线图,可确定中间产品塔板采出流股的相态,从而得到不同类型的热泵精馏隔壁塔流程。宽沸程物系分离实例的模拟计算结果表明,该类流程在主塔气液相流量较大的情况下具有较高的节能效率。     

甲基氯硅烷精馏流程的模拟与优化

采用Aspen plus软件对工业七塔精馏过程进行全流程建模与模拟,优化工艺参数,研究了新的精馏节能工艺。对一甲塔等7个精馏塔采用双因素水平的灵敏度分析,考察了塔釜采出率、回流比、进料位置和塔顶压力对产品浓度和热负荷的影响,确定一甲塔最优的工艺参数：塔釜摩尔采出率为0.92,摩尔回流比为130,塔顶压力为0.18 MPa,总理论板数为400,在210块理论板位置进料。在此基础上,针对高能耗的脱高塔/脱低塔,模拟研究了双效精馏新工艺,新工艺可节省39.70%的年总成本;针对一甲塔模拟研究了热泵精馏新工艺,新工艺可降低41.42%的年总成本。     

三效精馏节能规律研究及应用系统设计

用工程模拟软件PROII对不同条件下的各三效精馏流程进行优化模拟,研究进料温度、进料组成、进料相对挥发度对节能效率的影响.结果表明,三效精馏更适宜于进料相对挥发度小于6的物系,节能率可达50％以上,除逆流三效塔釜进料精馏适用于常温进料外,其余各流程均适用于泡点及以上温度进料,除顺流三效塔顶进料精馏外其余各流程均适用于进...     

热泵精馏在气体分馏装置丙烯塔中的应用分析

将热泵精馏技术应用于气体分馏工艺的丙烯精馏塔,选择再沸器液体闪蒸式热泵精馏系统代替常规精馏。采用ChemCAD流程模拟软件分别对丙烯塔常规精馏与热泵精馏系统进行模拟计算,分析比较了2种工艺的节能效率和经济性。结果表明,与单塔常规精馏相比,热泵精馏分离系统节能效率高,经济效率显著,冷凝器节能83．07％,再沸器节能82．96％;能源消耗降低60．5％。     

环己烷/异丁醇共沸体系的共沸精馏和变压精馏流程模拟与优化

使用Aspen Plus V8.4对环己烷/异丁醇共沸物系的共沸精馏和变压精馏流程进行了模拟与优化。选用乙醇为共沸剂,分别建立了共沸精馏和变压精馏的全局流程,研究了原料进料位置、回流比和共沸剂进料位置对分离效率的影响,得到了2种分离方法的操作参数和工艺参数。结果表明,共沸精馏流程的原料最佳进料位置为14块板,最小回流比为3.00,共沸剂的最佳进料位置为第一块板。变压精馏流程中减压塔最佳进料位置为第8块板,总理论板数为10块板,最小回流比为1.144,最小理论板数为8块板。同时,对2个工艺流程进行了经济分析。结果表明,变压精馏的年总费用比共沸精馏下降了62.7%。     

中间再沸式MVR热泵精馏回收处理二甲基乙酰胺稀溶液

针对DMAC-水溶液的精馏回收工艺中塔顶塔底温差大的特点,提出了中间再沸式热泵精馏工艺.利用Aspen Plus 化工流程模拟软件对该工艺多种工况进行模拟,得出了最佳的中间再沸器位置和再沸比参数;通过分析,讨论了压缩机在系统中的控制作用.结果表明,在压缩机压缩比为2.0,再沸器最小传热温差为10.9℃情况下,本工艺相对于常规精馏可节能约85.9％.     

丙烯精馏过程模型及模拟优化

基于丙烯精馏过程的实际运行数据,建立了能够良好描述装置实际运行工况的模型,实现了对丙烯精馏过程的流程模拟。据所建模型,研究了进料组成、丙烯产品中丙烷浓度控制指标、回流比和进料负荷等变量对装置稳定运行的影响,分别从精馏塔的进料位置和操作参数两方面提出了优化建议。即根据进料组成的变化范围,在精馏塔的适当部位增开一个进料口,实现根据进料组成变化灵活调整进料物料的进料板位置;正常进料负荷下,丙烯产品中丙烷浓度的合适控制范围是3000～5000μL/L,合适的回流比范围是12.5～14.0;高进料负荷下,丙烯产品中丙烷浓度控制在6000μL/L的上限附近,循环丙烷中的丙烯浓度控制在6%左右,低进料负荷下,丙烯产品纯度与正常负荷下的控制范围一样,降低循环丙烷中丙烯浓度控制指标至2%左右。     

内部热耦合精馏塔构型研究

以丙烯-丙烷分离过程为例,研究了4种内部热耦合精馏塔的性能,并与常规精馏塔和热泵精馏塔进行了比较。结果发现,不同构型的内部热耦合精馏塔之间性能差异很大,其中提馏段与精馏段上端对齐,逐板进行热交换的构型性能最佳,其有效能耗比热泵精馏塔低25%—40%,节能效果显著。还探讨了内部热耦合精馏塔的压缩比与换热面积的关系,压缩比越小,换热面积越大,换热面积的逐板分布越不均匀。     

进料组成对中部蒸汽压缩两段式精馏塔节能与经济效益的影响

提出一种中部蒸汽压缩两段式新型精馏塔,并以丙烯和丙烷分离过程为例,对中部蒸汽压缩两段式精馏塔与常规精馏塔的性能进行比较。通过使用Aspen Plus模拟软件对流程建模及优化,探讨了丙烯和丙烷在不同配比进料条件情况下对中部蒸汽压缩两段式精馏塔的节能效果、全局有效能损失和经济效益的影响。结果发现,中部蒸汽压缩两段式精馏塔相比于常规精馏塔有着良好的节能效果,在丙烯和丙烷比例为3∶1时节能效果最为显著。中部蒸汽压缩两段式精馏塔比常规精馏塔全局有效能损失明显减少,并且受进料组成配比的影响不大。在经济投资方面,中部蒸汽压缩两段式精馏塔有着良好的经济效益,最后的年总投资节省率受进料组成配比的影响不大。说明该中部蒸汽压缩两段式精馏塔在进料组成配比上具有良好的适应性。     

基于MVR热泵精馏的粗甘油脱水提纯工艺模拟研究

利用Aspen Plus流程模拟软件,选用NRTL-RK物性模型和精馏模型格及压缩机模块对粗甘油脱水过程进行了模拟计算,分别计算了塔顶汽相出料直接压缩热泵精馏、塔底产物闪蒸压缩热泵精馏以及常规精馏,结果表明:对于粗甘油脱水提出过程来说,在相同的原料处理量、产品质量、操作压力及回流比、产品纯度(≥99%)时,两种热泵精馏工艺均比常规精馏工艺的能耗有所降低,分别节能56.5%和54.5%,总能耗(标油/吨产品)比常规精馏工艺分别节能58.75%和56.67%,具有十分显著的节能效果。     

热泵耦合甲醇多效精馏节能新工艺

粗甲醇精馏的能耗是影响甲醇生产成本的关键因素之一。虽然五塔多效精馏可以降低精馏过程能耗,但仍存在相当的低品位余热未利用,为进一步降低五塔多效精馏工艺的能耗,本研究引入机械蒸汽再压缩式（MVR）热泵,在常压塔提馏段增设辅助再沸器,形成热泵耦合多效甲醇精馏新工艺。基于新工艺的全流程模拟数据,文章利用夹点技术对热泵设置的合理性进行分析,采用能耗、效能系数（COP）和年总成本（TAC）等指标对新工艺过程进行评价。结果表明：热泵耦合多效甲醇精馏新工艺中热泵设置合理,冷负荷为24.7MW,再沸器总热负荷为22.25MW,COP为22.5,相比五塔多效精馏工艺,冷负荷、热负荷以及TAC分别降低33.76%、32.64%和26.97%。热泵耦合多效甲醇精馏新工艺节能效果显著。     

丙烷脱氢反应气分离提纯丙烯和氢气过程严格模拟与能效评估

丙烷脱氢(PDH)是生产丙烯产品的重要方式之一,丙烷脱氢反应气组分复杂,为获得聚合级丙烯和纯度不小于99.90 mol/mol的氢气产品,在Aspen软件中对丙烷脱氢反应气分离和富氢尾气回收氢气的过程进行建模和模拟,分离过程包括醇胺脱碳、压缩深冷、脱乙烷、丙烯精馏和变压吸附单元。为了合理利用丙烯精馏塔的能量,对丙烯精馏塔进行能量集成,采用变压吸附工艺回收氢气并对分离过程工艺参数进行灵敏度分析及优化工艺参数,以提高经济性和能效。模拟结果可得到符合要求的丙烯和氢气产品,单位产品能耗分别为267.46 kg标准油/t丙烯产品,474.44 kg标准油/t氢气产品。     

基于MVR热泵精馏的混合醇热集成分离工艺

机械蒸汽再压缩(MVR)热泵技术是把低品位的蒸汽通过压缩转变为高品位的蒸汽,循环用于热源的供热以减少能耗。而热集成技术则是合理的匹配冷热物流的换热,以提高物流的有效能利用率。鉴于精馏过程的高能耗和低热力学效率,本文以四元混合醇的分离为研究对象,把基于MVR热泵技术的热集成精馏工艺应用于该体系的分离,提出并研究了该体系带热集成与不带热集成各种MVR精馏工艺;以能耗和年总费用(TAC)为评价指标,采用Aspen Plus 软件对各分离工艺进行模拟与优化,确定各分离工艺的操作参数与设备参数。研究结果表明,与常规顺序分离工艺相比,MVR精馏工艺节约能耗50%以上,节约年总费用约61%。带热集成MVR精馏工艺与不带热集成MVR精馏工艺相比,在能耗和年总费用方面,优势相当,但前者热力学效率提高了约9.5%。     

热泵辅助变压精馏分离碳酸二甲酯/甲醇工艺及系统模拟优化

针对传统变压精馏工艺分离碳酸二甲酯（DMC）/甲醇（MeOH）共沸物存在的高能耗问题,提出了基于热泵辅助的改进变压精馏工艺,并探索了不同热泵方案的可行性和经济性。该研究在ASPEN PLUS模拟平台上进行。首先,设计出传统的热集成变压精馏工艺（H-PSD）,并通过塔总组合曲线分析了传统工艺用能瓶颈和工艺改进方向;然后,提出了4种不同型式的热泵辅助的改进工艺,并通过模拟技术取得不同方案的设计参数;最后,采用组合曲线和经济性分析相结合的方法,比较了不同热泵方案的节能效果和经济性。研究表明,各种热泵方案中,基于中间再沸器的蒸汽再压缩式热泵的节能效果及经济性最好。与传统热集成变压精馏比较,过程能耗降低了24.31%,年均操作费用降低了29.43%,年度总成本可降低12.58%,体现了热泵辅助工艺的良好节能效果和经济性。     

压缩式热泵精馏中的工质选择

热泵精馏是一项高效节能技术。本文分析了压缩式热泵精馏中不同类型工质应用的特点,比较了它们的实际适用条件,这埘推广热泵精馏的工业应用有一定的指导意义。     

氯硅烷精馏节能工艺进展

国内多晶硅厂家主要存在成本高、能耗大等问题。文章主要介绍了氯硅烷生产过程中的几种节能新技术:多效精馏、热耦合精馏和热泵精馏技术。比较了这三种精馏方法在氯硅烷生产应用上的优缺点,并对氯硅烷提纯的发展方向进行了展望。