热泵精馏在气分装置丙烯塔中的应用

在气分装置的丙烯精馏中应用热泵精馏技术可以显著降低装置的能耗。本文通过Aspen HYSYS软件,对惠州炼油二期中70万t/年气体分馏装置的丙烯塔进行流程模拟。采用三种不同的蒸汽加压式热泵精馏方式:塔顶气体压缩式,分割式和塔釜液体闪蒸再沸式进行模拟,并将模拟得到的能耗与原有常规双塔精馏的能耗进行比较。结果表明,采用塔釜液体闪蒸再沸式热泵精馏的节能效率最高,经济性最好。     

MTO丙烯精馏塔能耗与经济性对比分析

MTO丙烯精馏塔的作用是将丙烯和丙烷进行分离,生产聚合级丙烯。该塔系具有如下特点:丙烯和丙烷的相对挥发度很小;塔顶和塔釜温差小;回流比高;塔板数多;塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热负荷很大,能耗较高。为降低丙烯精馏塔能耗,可采用热泵精馏流程或常规精馏余热利用流程。采用Pro II9.0流程模拟软件,对丙烯精馏塔常规精馏流程与热泵精馏流程分别进行了模拟,比较分析两种流程的能耗和经济性。结果表明,常规精馏流程采用余热利用后节能91.31%,比热泵精馏流程低52.50%;操作费用节约87.06%,比热泵精馏流程低44.78%;两种流程在设备投资方面较接近。在选择流程时,应根据项目实际情况进行综合比较,并考虑整个装置的能量综合利用。当装置内部或周围副产大量低温热时,可考虑采用余热利用流程;当装置内部或周围无大量低温热时,可考虑采用热泵精馏流程。     

C_5组分及甲醇共沸物系分离工艺

在催化轻汽油醚化装置中,需要对生产过程中产生的剩余C_5-甲醇共沸物进行分离。目前主要有三种分离工艺,即萃取精馏、侧线抽出-反应精馏、变压精馏。萃取精馏是目前最广泛采用的分离工艺,设备和操作费用在上述三种工艺中居于中间位置,优点是采用廉价的脱氧水或除盐水作萃取剂且操作成熟稳定,缺点是产生的含甲醇污水较难处理;侧线抽出-反应精馏工艺的优点是设备和操作费用最低,流程简单,不产生含甲醇废水,缺点是作为产品的C_4组分因含有甲醇而较难处理,且不能生产车用乙醇汽油调和组分油;变压精馏工艺采用两个操作压力不同的精馏塔对共沸物进行分离,设备和操作费用在上述三种工艺中最高,优点是可生产高纯度的醚化物及不含氧化物的C_5组分,同时不产生含甲醇的废水,缺点是公用工程消耗大、能耗高,但采用热集成技术后能耗将大幅度下降。     

热泵技术在精馏中的应用

介绍间接式、塔顶气体直接压缩式、分割式、塔釜液体闪蒸再沸式、蒸汽喷射式和吸收式等几种典型的热泵精馏流程,分析了它们的特点、应用条件及节能效果,指出发展、应用热泵技术所必须注意的问题及一般原则.     

甲醇_电联产系统中甲醇合成与精馏模拟及变负荷研究

整体煤气化联合循环(IGCC)作为最有前景的清洁煤发电技术之一,将IGCC系统与甲醇合成系统耦合,不仅可以提高系统的负荷调节能力.同时也能改善IGCC电站的经济性.通过ASPEN建立了C301型低压列管式气相甲醇合成和三塔精馏的流程模拟,提出了基于分流比与循环比的变负荷调节策略,借助四象限图,展示了在不同的分流比与循环比的情况下,甲醇变工况范围和电力负荷的调节能力,并通过改变精馏各塔的再沸与冷凝负荷实现了精馏过程的变负荷调节.     

MVR热泵精馏处理回收稀DMAC水溶液

针对稀DMAC水溶液中DMAC的回收,提出了三种机械蒸汽再压缩(MVR)热泵精馏方案,即MVR-常规两塔精馏工艺、三级MVR单塔精馏工艺和三级MVR三塔精馏工艺.采用Aspen Plus化工流程模拟软件,以能耗最低为目标函数,对以上三种工艺方案分别进行了模拟与优化,得到了每种热泵精馏方案合适的工艺参数和设备参数.研究结果表明:与常规单塔精馏工艺相比,以上三种MVR热泵精馏工艺节能分别为81.7％、69.9％和90.3％;因此就节能而言,采用三级MVR三塔精馏工艺为最佳;基于综合经济效益评价,MVR-常规两塔精馏工艺为处理本体系的最佳精馏工艺.     

甲醇-醋酸乙烯变压精馏工艺的研究与模拟

甲醇-醋酸乙烯属于共沸物体系,目前分离方法主要有共沸精馏、萃取精馏、变压精馏等操作。与共沸精馏、萃取精馏相比,变压精馏具有工艺简单、无需引入第三组分及通过热耦合降低能耗等优点。在验证了NRTL对甲醇-醋酸乙烯模拟计算精确可靠的基础上,采用Aspen Plus软件对其进行分析,确认该体系属于压力敏感体系,提出了甲醇-醋酸乙烯变压精馏工艺流程。利用灵敏度分析工具分析了理论塔板数、进料位置、回流比及侧采位置等工艺参数对该工艺分离效果的影响,优化后的工艺参数为:减压塔28块理论板,进料位置为第12块板,回流比为0.6;加压塔27块理论板,进料位置为第14块板,回流比为0.575,侧采位置为第23块板。模拟计算结果表明,变压精馏可以有效分离甲醇-醋酸乙烯,甲醇质量分数可达99.89%,醋酸乙烯产品质量分数可达99.61%,与原萃取精馏工艺相比,该工艺可节省蒸汽9.07t/h,可减少废水20.75t/h。     

甲苯二胺分离过程节能改进

利用化工系统综合思想对传统的甲苯二胺 (TDA)分离工艺进行改进。采用双效流程改进脱水塔 ,并结合生产实际提出过程的约束条件 ,以能耗最小为目标在Aspen模拟软件中对全流程进行模拟分析 ,得到各塔的最优操作条件。并在此基础上 ,对过程进行热集成得到新的热集成流程。该流程在最优条件下操作时 ,产品浓度可达到生产要求 ,而且公用工程费用比原流程减少了 6 7 7%。     

BCHP系统中吸收式热泵性能模拟

使以天然气为能源的楼宇式小型热电冷三联供系统（BCHP，Building Cooling Heating ＆ Power）中的烟气型双效吸收式制冷机在冬季作热泵运行，利用回收烟气冷凝热的运行方式进行了建模与模拟研究，证明了在该方式下运行是可行的，指出影响热泵温升提高的主要因素是高压发生器的溶液浓度、温度和压力，根据这些影响因素可以分析热泵机组的升温特性，用于指导机组实际运行时的参数调节。     

住宅空调方案选择研究

本文以上海某一高层建筑住宅为例,分析三种典型住宅空调方案的特点,采用BIN法计算了各方案的全年能耗,研究了各方案的初投资和运行费用。研究表明:变制冷剂流量热泵空调年耗电量在三个方案中最小,具有显著的节能效果;但在初投资上却是最高,与分体空调器和风冷热泵空调系统相比没有竞争优势;但是在运行费用上,变制冷剂流量热泵空调的年运行费用最低,与风冷热泵空调系统、分体空调器相比分别节省了10.9%、11.7%的电费。     

热泵精馏的节能工艺流程分析

热泵精馏是一项高效节能技术,本文拟介绍几种基本的热泵精馏流程,分析它们的特点及适用条件,以供进行热泵精馏可行性设计时参考。     

回收DMF的多效热泵精馏工艺研究

针对传统DMF回收工艺存在的高能耗问题,提出多效热泵精馏回收DMF工艺流程。在建立多效热泵精馏的能量平衡模型的基础上,利用ASPEN PLUS软件中的RADFRAC模块和UNIQUAC热力学计算模型,对该回收工艺进行模拟优化计算,确定各种工艺的最佳操作条件。在计算结果的基础上,对提出的各种工艺过程进行技术经济分析,以综合经济效益最佳为目标函数,确定了DMF回收的最佳多效热泵精馏工艺流程。     

板管蒸发式冷凝冷热水机组在某办公综合楼空调冷热源选型的应用

中央空调能耗在建筑能耗中占很大比例,如何节能是中央空调选型及运行中需要考虑的问题。比较常规中央空调冷热源设备的优缺点,对某办公综合楼风冷热泵机组与板管蒸发冷凝式冷热水机组两种方案进行分析对比,得出采用较高能效的板管蒸发式冷凝冷热水机组虽然初投资有所增加,但能耗降低,总体运行费用降低辐度较大。     

化工节能中的热泵精馏工艺流程分析

介绍了几种典型的精馏热泵流程 ,分析了它们的特点、应用条件及节能效果 ,供进行热泵精馏可行性设计时参考。     

太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统性能的数值研究

可再生能源和新型节能技术的综合应用,可以解决我国北方地区冬季采暖产生的能耗和污染问题。基于上述理论,文章构建了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统,并提出了4种运行模式以达到冬季稳定供暖的目的。文章建立了第二类吸收式热泵机组的数学模型,并利用MATLAB软件编写了机组模块。同时,借助TRNSYS软件建立了太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统的仿真模型,并基于冬季典型日的模拟结果分析了该系统的性能。模拟结果表明:太阳能-第二类吸收式热泵联合供热系统是可行的,该系统在运行期间可为用户提供60℃以上的采暖热水,系统的太阳能保证率可达到0.615;与燃气锅炉供热相比,节省了45.7%的燃料费用。     

重沸器凝结水余热的有效再利用

华北石化原有一套250kt/a催化轻汽油醚化装置,该装置叔碳烯烃转化率低,产品质量差,且工艺流程不完善。2015年对该装置进行了改造,对装置流程进行了完善,增设了催化蒸馏上塔、催化蒸馏下塔、甲醇回收塔等关键设备。在本次改造过程中,对催化蒸馏下塔、甲醇回收塔重沸器产生的温位较高的凝结水余热进行了有效再利用,将这部分凝结水用作新设的上塔塔底重沸器热源以回收热量,避免了按常规方法(即被循环水冷却到90℃左右再进凝结水管网的处理方法)而造成的能源浪费。改造投产后的实际运行数据表明,增设上塔塔底重沸器后,装置操作未受到任何不利因素影响,且在催化轻汽油流量为24741kg/h时,凝结水温度可由131.0℃降至74.1℃。相应地,重沸蒸汽耗量降低约1273kg/h,循环水用量降低51.2t/h,综合能耗降低4.12kg标油/t催化轻汽油,装置能量利用得到进一步优化,能量利用率大幅提高,装置能耗显著降低。     

单双效结合运行的溴化锂第一类吸收式热泵

在传统的单效和双效溴化锂第一类吸收式热泵的基础上,开发单双效结合运行的溴化锂第一类吸收式热泵机组。当用户需求热水温度较低时,机组以双效模式运行;反之,机组则以单效模式运行。克服了溴化锂第一类吸收式热泵供热系统中机组模式单一化、运行效率低的缺点,实现了一台机组两种模式运行的方案,提高了设备和资源的利用率,具有良好的节能效益和经济效益。     

流程模拟技术在甲醇精馏装置上的应用

粗甲醇中除含有甲醇和水外,还含有醇、醛、酮、醚、酸、酯、烷烃、胺及羰基铁等有机杂质。采用精馏方法将粗甲醇精制成精甲醇,利用甲醇、水、有机杂质的挥发度不同、沸点不同,将杂质、水与甲醇分离。一般采用三塔精馏流程,可以利用加压塔的塔顶蒸汽冷凝热作为常压塔再沸器的加热源,不仅节省加热蒸汽,而且节省冷却用水,能量得到有效利用。采用Aspen Plus流程模拟软件,建立四川维尼纶厂770kt甲醇精馏装置稳态流程模拟模型,通过对预馏塔、加压塔和常压塔的模拟,研究塔压力、回流量、进料温度、加压塔与常压塔采出比、杂醇油采出量等参数间的相互关系。在保证加压塔和常压塔采出产品质量的前提下,以节能降耗和经济效益最大化为目标,对装置操作参数进行系统优化。经过优化调整,装置蒸汽消耗量下降明显,节约蒸汽5.54t/h,每年实现节能效益709万元,优化效果明显。     

水源热泵系统能耗和经济性分析

以大连市某商场为例,采用BIN方法计算了水源热泵系统全年建筑负荷及能耗,在此基础上,与传统区域供热和冷冻机制冷方案进行了经济性比较。结果表明,地下水源热泵系统尽管在初投资方面比传统方案高约18.5%,但年运行费用大大减小,费用年值较传统方案减少了19%,节能性能良好,追加投资回收期仅为3年。     

乙酸仲丁酯全流程模拟与能效分析

选取制备乙酸仲丁酯的全流程工艺作为研究对象,从系统层面研究热泵与反应分隔壁精馏塔集成构型在整厂过程设计与能量优化方面的影响与解决方案。利用反应精馏与共沸分离手段,构建稳态模型以获取高纯度目标产品;同时基于夹点分析方法对全流程进行能量分析,从系统综合角度出发指导换热网络的合成。研究结果可为乙酸仲丁酯全流程构建提供新的设计思路和节能方案。