与换热网络热集成的精馏塔压优化

调整精馏塔的操作条件是节省塔能耗的有效途径之一，然而在对已有装置进行用能优化时，需同时考虑精馏塔操作条件对塔能耗和换热网络能耗的影响。基于装置所有流股的冷热复合曲线，针对跨夹点的精馏塔，同时考虑了精馏塔的再沸、冷凝以及过程流股，分析了塔压变化对装置公用工程消耗的影响，并对某连续重整装置汽提塔进行了案例分析。结果显示，塔压降低可使冷凝器能耗增加，再沸器能耗减小，而对于塔顶塔底出装置流股，塔压降低可节省冷却公用工程但增加加热公用工程。装置总体的节能效果为塔顶冷凝器、塔底再沸器和塔顶塔底出装置流股节能效果的综合作用。对某连续重整装置汽提塔分析表明，塔压降低200.0 kPa时，其加热公用工程用量将减少577.5 kW。     

碳五工艺分离过程模拟与参数优化

利用Aspen Plus软件,建立了碳五工艺分离第一萃取精馏单元的过程模拟,考查了萃取精馏塔主要操作参数如溶剂比、回流比对分离过程的影响,确定了萃取精馏塔的最佳工艺操作条件。     

TFE精馏塔工艺过程的模拟与优化

采用Aspen Plus V11化工流程模拟软件对四氟乙烯(TFE)精馏塔进行模拟,运用UNIFAC基团拆分法对TFE精馏塔进料组分建立物性分析体系。考察了进料板位置、回流比、热负荷和塔顶采出量对塔顶关键组分的影响,并用灵敏度分析工具优化模拟,对精馏塔条件进行优化,得出的较优操作条件可指导实际生产。     

C_5第2萃取精馏单元过程模拟与优化

介绍了C5第2萃取精馏单元,采用Dortmund修正的UNIFAC基团贡献法预测二甲基甲酰胺-C5体系气液相平衡,修正了Wilson热力学方程中二元交互作用参数,为二甲基甲酰胺萃取精馏分离C5烃类模拟提供了适用的热力学模型。利用Aspen Plus软件,对第2萃取精馏塔进行了模拟分析,考察了萃取精馏塔主要工艺参数溶剂比(质量比)、回流比、进料位置对分离效果和塔热负荷的影响,确定了适宜的工艺操作条件,为节能降耗提供依据。     

Aspen Plus对芳烃联合装置歧化和烷基转移单元模拟及应用

通过利用Aspen Plus流程模拟软件,准确的模拟出芳烃联合装置歧化及烷基转移单元精馏塔的生产操作状况,为优化装置生产工艺提供较好的理论依据,缩短了装置的调整时间,降低了凭经验调整所带来的操作波动。应用该模拟软件,得出歧化及烷基转移单元汽提塔可实施降压操作的节能优化思路,对汽提塔实施降压操作,其分离效率得到提升,回流量降低,停运塔顶空气冷却器1台,节电22 kW.h/h,塔底再沸热源量降低7 t/h。     

丙烷脱氢装置脱乙烷塔系统模拟分析

以某年产45万t丙烯的丙烷脱氢(PDH)装置为基础,采用Aspen Plus流程模拟软件对脱乙烷塔系统进行模拟。利用建立的脱乙烷塔系统过程模型,分析了脱乙烷汽提塔进料位置、进料温度及脱乙烷稳定塔进料气相分率变化(通过脱乙烷汽提塔塔顶冷凝器与塔顶气相调节阀实现)对换热设备热负荷的影响,确定了能耗较低的工艺条件,并比较了脱乙烷稳定塔气相分率变化时的操作费用。     

煤气化废水处理中双侧线汽提塔的应用

针对具有较高pH值的煤气化废水,采用酸性气饱和煤气化废水能降低废水pH值,改善萃取条件后进行萃取。但萃取后的萃余液中存在大量的酸性气、氨和萃取剂。为了回收氨和萃取剂,并脱除酸性气,在原有工作基础上,采用双侧线汽提塔处理萃余液,该塔塔顶分离酸性气,上侧线回收萃取剂,下侧线回收氨。文中是这一建议流程的后续研究工作。通过流程模拟,对影响双侧线汽提塔分离效果的因素,如热进料位置和塔顶采出量、冷热进料比和冷进料温度、上侧线采出位置和采出量、下侧线采出位置和采出量等进行模拟优化。模拟结果显示:双侧线汽提塔可满足塔釜水净化的要求,且有效地分离酸性气、氨和萃取剂,最大程度地回收氨和萃取剂,初步证明了双侧线汽提塔工艺的可行性。     

影响汽提塔负压的原因分析及对策

武钢联合焦化公司苯加氢装置是从德国伍德公司引进的,该装置以轻苯为原料,经催化加氢后脱除轻苯中的含硫、含氮及不饱和化合物,再经萃取蒸馏得纯苯、甲苯、二甲苯等芳烃产品[1].装置从2009年12月开工以来,汽提塔的负压经常出现波动,经反复的试验和调整,较好地解决了汽提塔负压问题. 1 工艺流程简介 来自预蒸馏塔的BT馏分(苯和甲苯馏分)进入萃取塔的中部,汽提塔底部送来且经过冷却的贫溶剂进入萃取塔上部.经萃取蒸馏后,萃取塔的塔底产物由溶剂和溶解的芳香烃组成(富溶剂),顶部由不溶的非芳烃和少量的芳香烃组成.富溶剂进入汽提塔,通过在-64kPa真空下蒸馏将芳香烃与溶剂分离.分离出来的芳香烃从塔顶进入下一生产单元,塔底的贫溶剂重新送回萃取塔上部,循环使用.     

碳五分离预处理单元工艺流程的优化

碳五分离预处理单元工艺在炼油行业中是一个关键的技术工作,其完成情况直接与企业的生产效益以及经济效益相关联,需要炼油企业生产运营过程中重点关注发展。本文以碳五分离预处理单元工艺流程的优化为立足点,先对其优化方案进行了具体地概述和讲解。然后对工艺流程中精馏塔的模拟计算进行了细致的分析,在这其中主要运用了Aspen Plus化工流程模拟软件。最后分析探讨了碳五分离预处理单元工艺流程的模拟优化,对其气液两相的流率分布、温度和压力的分布以及洪流比对模拟流程的影响三个方面分别进行了展开分析。以期对未来碳五分离预处理工作的开展提供相应的理论探讨。     

MTBE裂解制异丁烯工艺中吸收液甲醇精馏单元的模拟和优化

本研究以MTBE为原料,利用MTBE裂解制取异丁烯,以年产2万吨异丁烯装置的脱重精馏单元为模型,模拟异丁烯脱重精馏系统,通过Aspen模拟软件模拟研究精馏塔理论板数、回流比(回流率)、进料位置和塔顶采出与进料比对精馏塔分离效果及塔底再沸器热负荷的影响,以分离要求为目标,综合考虑优化操作条件。     

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。     

外部热耦合技术在BTX分离中的应用

外部热耦合式复合精馏塔将热量从高压塔的精馏段传向低压塔的提馏段,降低了分离操作的不可逆性,从而提高系统的热力学效率,降低系统所需的能耗。目前国内苯/甲苯/二甲苯（BTX）的分离技术仍然与国外先进水平相差很远,主要表现在系统的能耗高、工艺落后等方面。本文将外部热耦合技术应用到苯/甲苯/二甲苯的分离过程中,并用M athem atica软件对系统的设备投资和操作费用进行了仿真计算。结果表明,使用外部热耦合结构,系统节能幅度可达到37.94%,年度总费用降低达18.84%。     

简化外部热耦合双精馏塔的控制与优化

针对具有3个换热器结构的外部热耦合双精馏塔(S-EHIDDiC),提出了一种新型的控制与优化策略。顶部与底部换热器的热负荷能够改变高压精馏塔的回流量和低压精馏塔的上升汽量,因而可以用来控制高压精馏塔塔顶和低压精馏塔塔底的产品质量。这种控制方法与常规精馏塔的LV控制结构相似。S-EHIDDiC还有多余的决策变量(如进料分流比,高压精馏塔塔压和中间换热器的热负荷),可以对稳态操作进行优化。闭环仿真证明了这种控制结构的可行性,稳态优化也提高了系统的热力学效率。     

具有热集成和水集成的甲醇精馏新工艺及其模拟

提出了一种新的三塔精馏工艺用于合成甲醇的精制过程.在采用差压双效精馏实现系统内的热集成方案中,新工艺从加压精馏塔进料板上部的侧线采出中等甲醇浓度的物料作为常压精馏塔的进料,有效地平衡了两塔的分离负荷,进一步降低了双效精馏的总能耗,同时,将预精馏塔产生的盐碱类物质浓缩分离到加压塔底采出,使常压塔底出料为高纯度软水,将其循环复用为预塔萃取水,实现了系统内的工艺软水集成,不但降低了新鲜工艺软水的消耗,而且还减少了系统的废水排放量.运用计算机稳态模拟方法对传统的两塔工艺、现有的三塔双效精馏工艺和本文提出的新工艺进行了对比研究,研究结果表明：新工艺可以比两塔工艺节能49.2%,节水38.0%;比现有三塔工艺节能24.7%,节水38.0%.     

Distillation columns with vertical partitions

Distillation columns with vertical partitions can separate a feed mixture into 3 or 4 pure fractions. Compared to other column arrangements, their investment costs and energy consumption are lower. Production columns show good results and are easily controlled. Conventional distillation columns produce only 2 pure product streams at the top and at the bottom of the column. Side products are contaminated by light or heavy components, depending on the location of the side stream in the rectifying or stripping section. This disadvantage is set aside by using a distillation column with a vertical partition. The internal separation wall prevents lateral mixing of liquid and vapour in the central part of the column, forming there separate feed and outlet sections. In the presence of a vertical partition, 3 or 4 pure fractions can be obtained in a single distillation step. This is particularly advantageous when heat sensitive components are to be separated. On account of good thermodynamic properties, the energy consumption is 20 to 35% lower than that of other distillation arrangements. The control behaviour is similar or better than that of conventional distillation columns.     

Trend in der Rektifiziertechnik: Energie-Einsparung

Present tendency in rectification: energy economizing . Rectification columns are the greatest consumers of energy in many chemical plants. Decreasing their energy consumption has been a long term aim in process engineering. These considerations have culminated, for example, in the splitting of a separation between two columns operating at different pressures to make an energy match feasible, the application of heat pumps, of intermediate evaporators and condensers, and also the joint execution of different separations in one column with several feeds and side streams. These ideas were formerly often thwarted by high investment costs and (supposed) reduced flexibility; in recent years, however, the design of complex plants with extensive energy matching has become commonplace. A prerequisite is the feasibility of calculating sufficiently exactly the necessary separation units; moreover, there is also a need for efficient column intervals and heat exchangers which can operate with small pressure drops and modest temperature gradients. A general energy-saving strategy also leads to process modifications in other separation techniques such as liquid-liquid extraction.     

Design and optimization of heat integrated dividing wall columns for improved debutanizing and deisobutanizing fractionation of NGL

Dividing wall columns, capable of reducing the energy required for the separation of ternary mixtures, were explored for the energy-efficient integration of debutanization and deisobutanization. A new practical approach to the design and optimization of dividing wall columns was used to optimize dividing wall columns. A conventional dividing wall column and a multi-effect prefractionator arrangement were shown to reduce total annual cost considerably compared with conventional distillation sequence. Various configurations incorporating a heat pump in a bottom diving wall columns were also proposed to enhance energy efficiency further. The result showed that operating cost could be reduced most significantly through novel combinations of internal and external heat integration: bottom dividing wall columns employing either a top vapor recompression heat pump or a partial bottom flashing heat pump.     

循环水替代7℃水在氯乙烯精馏装置中的应用研究

详细计算了PVC生产精馏系统换热设备的热负荷、循环水量及运行成本,认为通过调整系统的运行温度和压力,精馏装置使用循环水替代7℃水具有可行性,这将有利于突破能耗高的技术瓶颈,最大程度地发挥节能降耗、减污增效的潜能.     

热负荷分配比例对抽凝-背压供热机组能耗影响

抽凝-背压供热模式是实现能量梯级利用、降低火力发电煤耗的有效途径,研究不同室外温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗的影响,确定最佳热负荷分配比例,是抽凝-背压供热机组节能降耗的核心问题之一。本文利用热网变工况模型及Ebsilon软件仿真,以某310MW抽凝-背压供热机组为研究对象,分析了供热期不同温度下供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例不同时机组的发电功率及煤耗。结果表明：对于抽凝-背压热电联产机组,并非供热凝汽器热负荷比例越高而发电功率越高,供热期不同阶段,机组发电功率随供热凝汽器热负荷变化呈现不同规律;相同室外温度下,供热凝汽器与尖峰加热器热负荷分配比例对机组能耗影响很大,凝汽器热负荷比例不同时,其极差最小值和最大值分别为2.02g/（kW·h）和5.50g/（kW·h）。     

二苯基甲烷二异氰酸酯精馏过程节能工艺研究

为了开发二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)分离的节能流程,采用热平衡法和有效能分析法,对MDI精馏过程进行节能研究,从单个换热过程到整个系统分3个步骤进行改进。首先改变脱光气塔和减压脱溶剂塔的用能品位,节省高品位热源;然后通过回收各个子系统的冷凝热和冷却热,实现单元内部的能量再利用;最后通过常压脱溶剂塔与脱光气塔的热量集成,使得能耗进一步降低。通过以上3个过程的节能改进,得到的工艺流程同原工艺相比节能30%以上。给出的节能方法适用于MDI分离过程,也可应用于类似的宽沸程物系的分离过程。