丙烷脱氢制丙烯工艺的流程模拟及换热网络的优化设计

首先利用Aspen Plus对丙烷脱氢工艺进行模拟,再利用夹点技术,通过Aspen Energy Analyzer对丙烷脱氢工艺换热网络进行能量分析,找出了用能瓶颈,并进行优化设计。优化设计后的换热网络冷热公用工程用量节能分别为28.3%、30.8%,节能降耗效果明显,经济效益可观。     

基于夹点技术的环氧丙烷工艺系统换热网络优化方法

基于夹点技术,采用整体系统和子系统换热网络优化法对氯醇法生产环氧丙烷工艺系统换热网络进行优化及对比,得出较佳优化方法. 利用Aspen软件对提取工艺系统流股数据进行校验并计算. 结果表明,现行网络夹点温差为30 K,整体系统夹点温度为329.5 K,子系统换热网络夹点温度分别为327, 329.5, 317.2 K;整体系统优化后节约能耗595.3 kW,分别占原系统热、冷公用工程能耗的17.47%和5.23%;子系统优化后节约能耗610.6 kW,占原系统热、冷公用工程能耗的17.91%和5.36%. 氯醇法生产环氧丙烷工艺系统换热网络优化利用子系统优化方法较佳.     

MTBE裂解制异丁烯装置换热网络节能研究

采用夹点技术对某MTBE裂解制异丁烯装置的现有换热网络进行了节能研究，找出了现有换热网络中存在的问题，通过对换热网络的分析和优化改造，实现了装置的节能降耗。现有换热网络热公用工程量为2154．95kW，冷公用工程量为2094．65kW，通过夹点分析确定了最小热公用工程用量为1869．83kW，最小冷公用工程用量为1809．53kW。参考央点设计原则和现有的换热网络结构，提出了优化改进方案：拆除了一台加热器和一台冷却器，新增了三台换热器。经过优化改造后，节约热公用工程量285．04kW，节能13．227％；节约冷公用工程量285．04kW，节能13．608％。     

夹点技术优化改造蜡油加氢裂化装置换热网络及有效能分析

针对某炼厂150万吨蜡油加氢裂化装置,采用单段串联+冷高分+常压塔+减压塔+轻烃吸收塔工艺流程,基于生产数据利用Aspen Plus软件对装置中反应部分和分离部分的各个单元模块进行模拟,通过参数的调整,使得模拟结果与标定数据达到很好的吻合,进而获得各个流股的热力学参数。结合夹点技术对其换热网络进行能效分析,进而找到该工艺流程中的用能"瓶颈",在不改变装置主要设备的前提下,对现有换热网络调优并模拟计算得到节能方案,同时利用有效能分析方法对改造前后换热网络进行用能评价。调优后,热公用工程用量为25709k W,相比原工艺流程节约了42.20%,冷公用工程用量为29863k W,相比原工艺流程节约了38.50%;总体来看改造方案相比原工艺流程节约了17.19kg EO/t的能耗。换热网络的总?损失也由原来的13530k W降低到8477k W,总?损失降低了37.35%。     

Aspen Energy Analyzer软件在乙烯装置能量分析中的应用

Aspen Energy Analyzer是进行换热网络优化设计的一个功能强大的概念设计包,提供了夹点分析和换热网络优化设计的环境。以此软件为平台,对某乙烯装置冷区的换热流程进行建模分析,得到冷、热流体复合曲线图、公用工程-复合曲线等曲线图,通过公用工程总组合曲线确定所需的不同冷剂等级。通过优化冷剂等级缩小公用工程线与总复合曲线围成的面积,达到优化乙烯装置能量配置、实现节能降耗的目的。     

柴油加氢装置过程模拟与节能研究

针对某炼油厂处理量为3.5 Mt/a的柴油加氢装置,应用Aspen Plus流程模拟软件建立了装置的数学模型,计算得出了与现场标定数据比较吻合的模拟结果。根据计算结果,利用夹点技术对其换热网络进行节能分析与改造。首先以夹点温差为20℃,确定换热网络能量目标。该装置换热网络的夹点温度为95.4℃,最小热公用工程量为5 085.7 kW,最小冷公用工程量为20 613.9 kW,与现有换热网络热公用工程13 870.8 kW相比,存在8 785.1 kW的节能潜力。然后消除违背夹点规则的不合理换热匹配,进一步优化,并提出了改造方案。该方案新增7台换热器,可节约热公用工程8 450.5 kW,约降低了60.9%的能耗,取得了良好的节能效果。回收期为0.67年。     

醋酸裂解后续过程的能量回收

醋酸裂解是化工生产中的一个重要过程,其后续过程中存在着能量未充分回收利用的情况。文中利用夹点技术对醋酸裂解后续工艺的用能情况进行分析,经分析该系统为阀值问题,系统中热量过剩,故不需外加热源,所有冷物流升温所需的热量均由热工艺物流提供。但由于公用工程的引入,系统出现了2个公用工程夹点,仍需遵循夹点分析原则进行设计。针对现有的工艺流程的用能情况,利用夹点分析软件Aspen Energy Analyzer,依据夹点匹配的要求,同时考虑阀值问题的换热网络设计原则,文中提出了2种节能改造方案,并对2个方案的节能效果进行比较。经计算2个方案的节能效果均可达到40%以上,综合各方面因素考虑,方案1改造效果更好,应优先考虑。通过对醋酸裂解过程换热网络的改造,可减少冷热公用工程用量,节约成本,提高经济效益。     

含硫废气生产二甲基硫醚节能优化模拟

为了进一步提高流程经济性,利用Aspen Plus和Aspen Energy Analyzer软件对含硫废气生产二甲基硫醚工艺进行了模拟和能效集成优化,得到优化结果:最小传热温差为13℃;夹点热端温度为77. 2℃,冷端温度为54. 2℃;优化后整个工艺流程热公用工程能耗下降85. 9%,冷公用工程能耗下降63. 1%。模拟及优化结果表明,此工艺具有良好的经济效益与环境效益,可为含硫烟气资源化处理生产提供理论指导。     

苯系有机硅单体精馏塔系与换热网络的模拟优化

根据直接法合成苯基氯硅烷粗单体的特点,在原有分离序列的基础上,采用易分离度系数法,设计出了新的苯基氯硅烷粗单体分离序列,采用Aspen Plus模拟软件,选择NRTL物性方法,应用系统中的DSTWU及Rad Frac精馏模块对流程进行模拟优化,通过灵敏度分析,得到该新流程最优的工艺操作条件。对其精馏塔塔顶、塔釜物流进行夹点分析,利用Aspen Energy Analyzer进行了换热网络的设计,公用工程节能45.9%,为实际生产中的节能改造提供了理论依据。     

基于夹点技术的换热网络优化和Aspen的实现过程

介绍了夹点理论在换热网络集成优化过程的原理,和采用夹点理论对换热网络集成优化的步骤、物流匹配原则;通过某氯碱企业的一个实例,介绍了采用Aspen Energy Analyzer软件对换热网络的集成优化的过程。     

基于Aspen的MVR沼液浓缩系统的换热网络分析

MVR技术是一种新型的节能蒸发技术,它的主要原理是对蒸发过程中产生的二次蒸汽进行再压缩处理,从而能够最大程度地利用其热能。此外,夹点技术在化工行业换热网络分析中已经得到了非常广泛的运用,根据夹点理论的应用原则,利用Aspen Energy Analyzer软件对Aspen Plus模拟出的MVR沼液蒸发浓缩系统进行换热网络分析。结果表明,进行换热网络优化过后,系统经济性得到了一定的提升,对实际工程中的热网设计起到了一定的参考意义。     

乙烯热泵系统的换热网络分析

夹点技术在石油化工行业换热网络分析中广泛应用,依据夹点技术的基本原理与设计原则,利用Aspen Energy Analyzer软件对某大型乙烯装置中的乙烯热泵系统换热网络进行了分析。分别对增加换热器消除跨夹点传热及改变乙烯塔操作压力2种情况下的换热网络进行了分析。结果表明,工艺设计过程中不应只单纯追求无跨越夹点传热和低能耗,应综合考虑一次投资、操作费用及投资回收周期,从而经济、合理地综合评价能耗。     

反应精馏合成醋酸正丁酯的模拟和优化

利用Aspen Plus模拟了合成醋酸正丁酯的反应精馏过程,并分析各工艺参数对产品纯度和再沸器热负荷影响。通过优化得出最佳工艺参数为:理论塔板数为16;精馏段、反应段和提馏段塔板数分别为5、7和4;醋酸和正丁醇的进料塔板数分别为5和7;酸醇进料比为1:1;回流比为1。在此条件下产品醋酸正丁酯的纯度达99.55%;乙酸的转化率达99.71%,再沸器的能耗较低。     

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。     

利用常减压装置的余热减少酮苯脱蜡装置能耗

运用流程模拟软件模拟酮苯脱蜡溶剂回收系统,通过Aspen能量分析软件分析了上述过程的换热网络,根据夹点技术提出了改造方案.在该方案中将常减压蒸馏装置的一些低温热源用于酮苯脱蜡溶剂回收系统换热网络中,结果表明上述改造方案既可降低酮苯脱蜡溶剂回收系统中加热炉的负荷,又可使常减压过程的余热得到充分利用,提高了热能回收率.上述...     

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。     

酮苯脱蜡装置节能减排一体化

对企业的能量系统进行集成优化,可以提高能源的利用效率,并同时减少装置的用水量和CO2的排放量。本文针对某酮苯脱蜡装置,对其现行的换热网络进行了夹点分析,提取了物流数据,找出了用能不合理之处和装置的能量目标,通过计算获得该装置的节能潜力为4228.3 kW。考虑该装置实际的状况,提出对部分物流进行重新匹配的热集成优化方案,结果表明可分别节约1456.4 kW的加热公用工程和524.2 kW的冷却公用工程。对优化后方案进行的经济性分析显示,该方案每年可节约278.5万元的能量费用、减少0.3万吨污水和9078.2吨CO2的排放。对酮苯脱蜡装置进行一体化的优化可以降低能耗和成本,本文提出的优化方案对相关装置的节能减排也具有一定的指导作用。     

TBCFB合成气制甲醇工艺过程的概念设计和计算机模拟

以三塔式循环流化床（TBCFB）为基础的低阶煤清洁转化多联产系统有望提升低价煤的能源和资源利用效率。利用流程模拟软件Aspen Plus 对该多联产系统甲醇合成路线进行模拟和模型验证。应用自热再生理论完成了对TBCFB甲醇生产中低温甲醇洗单元和甲醇精馏单元模拟设计,并对基于自热再生的新工艺进行换热网络（HEN）设计。从能量利用效率的角度,对新工艺进行评价。结果表明,自热再生工艺与常规工艺相比：低温甲醇洗单元冷公用工程节约了29.4%,总能耗节约了25.8%;甲醇精馏单元冷公用工程节约了69.5%,总能耗节约了32.3%。     

甲基叔丁基醚裂解制高纯异丁烷换热网络优化

近30年以来,夹点技术在石化行业得到了迅速的推广与应用,并取得了良好的经济效益。文中依据热夹点技术的基本理论与设计原则,利用Aspen HX-Net软件对8万t/a甲基叔丁基醚(MTBE)裂解制高纯异丁烷换热网络进行热平衡分析。结果表明:该流程冷热公用工程消耗量过大,换热网络设计不合理。采用Aspen HX-Net软件对换热网络进行优化和改进,使装置能耗大为降低。