工业醋酸脱水过程五元体系非均相共沸精馏的流程模拟

针对以醋酸正丙酯为共沸剂的醋酸脱水过程,考虑醋酸溶剂中未反应的前体对二甲苯以及反应的副产物醋酸甲酯的影响及回收利用,分别选用HOC和UNIQUAC模型来修正体系中五元混合物系的汽液非理想性,通过拟合醋酸甲酯-对二甲苯和醋酸正丙酯-对二甲苯两体系的二元汽液平衡实验数据获得了该两组体系UNIQUAC模型的二元交互作用参数,借助模拟软件Aspen Plus,结合软件内置其他二元体系参数,对工业醋酸脱水塔系包括溶剂脱水塔、PX回收塔、共沸剂回收塔在内的三塔体系进行系统的分析模拟,得到了与工艺数据误差小于±6%的能正确描述工业醋酸脱水塔系操作特性的工艺机理稳态模型,为工业醋酸脱水过程工艺的进一步研究提供理论基础和依据。     

醋酸-对二甲苯-水体系共沸精馏的模拟分析

采用Aspen Plus11.1化工流程模拟软件,对扬子石油化工有限公司化工厂精对苯二甲酸(PTA)装置的溶剂脱水塔生产过程进行了模拟计算,采用NRTL-HOC热力学计算模型,并进行热力学参数修正,通过调整塔板数、热负荷、进料位置、操作压力、对二甲苯(PX)采出位置等操作参数,得出各塔的最佳工艺条件。在最佳工艺条件下,分析了此分离过程的能耗问题。模拟结果表明,溶剂脱水塔分离得到的醋酸、水、PX均能达到产品质量要求,工艺流程合理、可靠。     

乙酸仲丁酯为溶剂的乙酸脱水过程模拟及优化

乙酸脱水是精对苯二甲酸生产过程中实现乙酸回收的一个重要的生产环节。文中从节能降耗角度出发,提出采用乙酸仲丁酯(SBA)作为乙酸脱水过程的萃取剂和共沸剂,替代传统工艺中使用乙酸异丁酯(IBA)溶剂。采用Aspen Plus软件对江苏某石化企业的乙酸脱水单元进行模拟,分析采用SBA溶剂替代IBA的可行性,并对工艺过程进行系统的优化研究。稳态模拟分析结果表明:采用SBA作为乙酸脱水过程的萃取剂和共沸剂,在原有工艺参数基本不变的条件下,将乙酸脱水塔油相回流比从0.83调整至0.84,水相回流比从0.22调整至0.234,就可达到乙酸脱水系统的设计要求,同时节省蒸汽消耗2.71×10~(4 ) t/a,减少共沸剂损失578 t/a。     

PTA溶剂脱水系统中PX组分的影响及调控

对二甲苯(PX)组分对精对苯二甲酸(PTA)装置溶剂脱水系统的共沸精馏塔操作有较大的影响,容易在共沸精馏塔内富集。当共沸精馏塔操作条件控制不合理时,PX难以从系统内拔除,影响共沸精馏分离效果。本文对溶剂脱水系统PX组分的影响规律进行了分析和优化,通过模拟计算,获得了PX在共沸精馏塔中的分布规律;研究了抽出板温度对PX抽出浓度的影响,确定了合适的实现PX组分有效拔除的温度范围,为溶剂脱水系统的优化操作提供了指导。     

PTA装置溶剂脱水塔模拟及塔板效率分析

精对苯二甲酸装置溶剂脱水塔在去除氧化反应生成水,保持整个氧化单元水含量稳定,减少醋酸消耗中起到核心作用。基于ASPEN PLUS流程模拟软件,以模型计算偏差最小为目标,通过调整板效率,实现溶剂脱水塔的模拟,为溶剂脱水塔的优化调整提供了基础。同时,分析主要参数之间的相关性,以及对各塔板成分板效率的影响,结果表明:塔负荷与塔压降之间存在线性相关;塔压降对夹带剂醋酸正丙酯的板效率影响较大,对水、对二甲苯、醋酸和醋酸甲酯的影响很小。     

乙醇-苯-水非均相共沸精馏过程稳态模拟与动态控制

利用Aspen Plus流程模拟软件,以苯为轻夹带剂,建立了乙醇-苯-水三元非均相体系两塔共沸精馏工艺流程。对工艺流程中关键设备汽提塔和脱水塔进行了稳态模拟与优化,优化后的结果为:汽提塔共31块塔板,塔直径2.07 m,塔顶压力0.203 MPa,塔顶回流罐的温度313 K,回流比0.648,再沸器的热负荷9.149 MW;脱水塔共21块塔板,塔直径1.38 m,塔顶压力0.101 MPa,塔顶回流罐的温度347 K,回流比0.2,再沸器的热负荷4.57 MW。最终在汽提塔塔底可得到摩尔分数99.6%的乙醇产品。采用Aspen Dynamic建立了全工艺流程的控制结构,并对进料流量和进料组成的扰动进行了动态分析,结果表明:动态控制结构可满足对产品纯度的设计规定要求。研究结果对工艺与控制方案的选择具有重要的现实指导意义。     

天然气脱水系统现状分析及优化

针对陕北某天然气净化厂脱水系统中原料气水含量偏高、产品气无法满足国标要求这一生产难题,本文利用ChemCAD对该脱水系统进行了全流程模拟,研究分析得到最佳的优化操作参数为：TEG循环量为6.16 m3/h,原料气进气温度为33 ℃。通过FRI、HTRI和Pipe Flow Expert等专业软件对系统改造后的关键设备及管线进行优化,核算结果表明,脱水塔的各个流体力学参数均可满足生产需要;套管换热器换热能力不足,通过对比分析可知选用高效板式换热器替代在役套管换热器是一种较为经济、合理的优化方案;通过提高原料气预冷器换热管束的表面翅化率可以有效改善它的换热效果,使其达到系统指定的换热要求。研究结果可为该脱水系统的升级改造提供可靠的理论依据,对同类型装置亦具有一定的借鉴作用。     

酯交换法制备碳酸二甲酯过程模拟与系统火用分析

针对酯交换制备过程中甲醇?碳酸二甲酯共沸体系难分离的问题,分别选择变压精馏、碳酸乙烯酯(EC)萃取精馏与乙二醇(EG)萃取精馏3种分离过程进行模拟与能量集成,对比了3种工艺流程的分离能耗,采用有效能(?)分析方法分析了能耗最低的变压分离过程的有效能(?)损失. 结果表明,3种工艺流程的能耗EG萃取精馏>EC萃取精馏>变压精馏,碳酸二甲酯生产过程中内部循环物流能量是输入总能量的1.55倍,变压共沸分离过程的?损失为7.9%。     

气相卧式搅拌釜聚丙烯反应器的模拟及多稳态分析

聚合过程是强放热的非线性过程,这类过程一般存在多稳态现象,且不同的稳态具有不同的局部稳定性.采用气相卧式搅拌釜聚丙烯反应器的Innovene工艺是目前生产聚丙烯最先进的工艺之一.本文开展了该反应器的稳态模拟与多稳态分析研究,对平稳生产、新牌号开发都有着重要的意义.利用Polymer Plus建立了更符合实际且适用于稳定性研究的气相卧式搅拌釜聚丙烯反应器非等温模型,以GPC数据进行聚丙烯反应网络的参数反演.通过灵敏度分析求解系统的多稳态解,通过推理分析的方式判断各个反应区域的稳定性,解决了该问题多稳态研究中的稳定性判断问题,并通过稳定性分析,从本质安全角度出发识别出适于操作的稳态点范围.     

Strategies for Starting Up Azeotropic Distillation Columns with Multiple Steady States

The operability of azeotropic distillation columns with multiplicity is analysed during start‐up by dynamic simulation. Different steady states can be reached by applying different start‐up configurations and/or policies. The well‐known benzene‐heptane‐acetone (BHA) system is studied. The process by which the column reaches these steady states can be seen through the examination of profile evolutions corresponding to the given start‐up policies. Indeed, a clear partition of the start‐up policies space yielding different solutions is achieved. Some properties of this space are explained and start‐up critical values can be identified. Finally, some guidelines for start‐up supervision are outlined for the study case.     

醋酸水体系共沸精馏过程的模拟研究

利用PRO/II软件对醋酸-水-醋酸丁酯体系的共沸精馏进行模拟计算,用Hayden-O’Connell方程计算气相逸度系数,用NRTL方程计算液相活度系数。用实验数据验证模拟结果,结果表明,模拟计算所得的沿塔温度和各组分浓度分布曲线与实验数据相吻合,醋酸-水-醋酸丁酯体系的精馏是一个汽-液-液三相共沸精馏,加料口以上为三相区,加料口附近为三相到两相的过渡区,加料口以下为两相区。     

萃取、共沸精馏技术联用回收废液中的醋酸

针对化工生产过程中产生的稀醋酸溶液难以回收高纯度醋酸的问题,首先采用乙酸乙酯和苯的混合溶剂萃取浓缩稀醋酸溶液;再通过精馏蒸出溶液中的萃取剂和部分水;最后采用乙酸丁酯作为挟带剂,用共沸精馏法分离得到醋酸。得到的醋酸质量分数达96.84%,回收率达84.97%。对工业化回收稀醋酸溶液中的醋酸有一定的实用价值。     

An Extensive Analysis on the Start‐up of a Simple Distillation Column with Multiple Steady States

The impact of start‐up procedures on the behaviour of simple distillation columns with multiple steady states is analyzed. A well‐known system with hysteresis is studied in this paper and transient responses for a binary distillation column yielding different steady states during the start‐up operation are shown. Several dynamic simulation results showing an interesting behaviour are presented. Through the examination of the profile evolutions corresponding to given start‐up policies, it can be seen how the column arrives to different steady states. It is shown that it is possible to identify a set of critical values for the start‐up supervision. Also, guidelines of general validity are achieved with the aim of finding the appropriate start‐up policy to obtain the desired solution.     

醋酸生产的仿真研究(Ⅲ)--分离系统的仿真

在MATLAB的SIMULINK环境中对醋酸生产的分离系统进行动态仿真。建立醋酸蒸发器的数学模型，根据实际流程并结合数学模型建立相应的SIMULINK方框图，进行实际生产的动态仿真；建立精馏塔的通用动态数学模型，在SIMULINK中以S-函数的方式进行实现，相平衡计算采用严格的热力学模型，针对醋酸分离流程中的低沸点塔按两种开工情况进行仿真。     

丙酮-甲基异丙基酮-水三元非均相共沸物精馏研究

用剩余曲线图(RCM)方法对丙酮-甲基异丙基酮(MIPK)-水三元非均相共沸物系进行分析,提出通过利用中间液-液分离器,在一个塔中实现丙酮、MIPK、水的分离。结合残余曲线、蒸馏边界线、精馏段和提留段浓度轮廓线、中间液-液分离器相平衡线等曲线对提出的丙酮、MIPK、水三元物系非均相共沸精馏过程进行了详细的分析,对非均相共沸精馏过程的设计和操作都将会起到重要的作用。以MIPK生产中的分离过程为例,建立了节能型精馏流程,结果表明,该流程可以节省设备投资,简化操作,降低生产成本。     

醋酸废水回收利用技术研究

从稀醋酸水溶液中回收醋酸是酸性工业废水处理中一项很重要的问题,对于资源再利用和环境污染控制等方面都具有重要意义。作为废水处理和资源回收相结合的过程,现在通常采用的方法是:共沸精馏;简单蒸馏;溶剂萃取,然后精馏回收溶剂;超临界流体萃取或氧化;吸附。本文针对先行方法存在的不足,提出并详细介绍SO42-/Al2O3-Al催化剂条件下的催化精馏反应回收醋酸的原理及意义。     

乙二醇独乙醚-甲基异丁基酮-水三元非均相共沸物系分离过程

通过塔釜剩余曲线图、蒸馏边界线、液-液相平衡线等曲线,对乙二醇独乙醚-甲基异丁基酮-水三元非均相共沸物系进行理论分析,确定该物系分离需要共沸精馏、冷凝分相、油相部分回流、重组分回收、轻组分回收等5步工艺.通过流程设计、模拟计算、实验验证等研究,得到质量分数为99.24％甲基异丁基酮,质量分数为99.17％的乙二醇独乙醚...