若干活度系数模型在非理想溶液精馏计算中的应用和比较(Ⅲ)

五、精馏过程模拟计算中的应用和比较精馏过程模拟计算程序 NIDISTL 主体部分的简化框图如图10所示,精馏计算用三对角矩阵法,可应用于各种操作方案的精馏塔——如具有多股进料、多股汽、液相侧线出料、分凝器或全凝器以及具有中间冷却或加热器的塔,曾在文献中作过详细报道。曾先后对25个精馏系统应用 NIDISTL 程序     

丙酮-丁醇精馏工艺中丁醇塔的优化模拟

针对发酵法的丙酮-丁醇精馏工艺中能耗较高的问题,提出一个优化方案:在醪塔增加一个侧线出料,醪塔的侧线与塔顶出料分别从不同位置进入丁醇塔,并增加丁醇塔的塔高,同时将丁醇塔内的分相罐移至塔外。采用PRO/Ⅱ化工流程模拟软件对优化后的丁醇塔进行模拟计算,考察了理论塔板数、进料位置、回流比对分离性能的影响。优化的丁醇塔为40块理论塔板,两股进料位置分别为第8块和第14块理论塔板,回流比为4。在此条件下,丁醇塔塔顶馏出物中水的质量分数由8.56%降为2.18%,丁醇的质量分数由2.71%降为微量,蒸汽消耗量与原丁醇塔相比降低了52.6%。工业试运行结果与优化结果吻合良好。     

分隔壁精馏塔分离三组分烷烃混合物的研究

利用自制的分隔壁精馏塔小试装置对正己烷、正庚烷和辛烷三组分混合物的分离进行了实验。考察了进入侧线采出段的液体流量与进入预分离段的液体流量之比(简称液体分配比)、进料位置和出料位置对分离效果的影响;并与带侧线采出的精馏塔进行比较。实验结果表明,在液体分配比为1、进料位置为分隔壁中间、出料位置为分隔壁中间时,塔顶馏出物中正己烷的质量分数可达99.72%,侧线采出物中正庚烷的质量分数可达95.48%,塔釜液中辛烷的质量分数可达96.80%;采用分隔壁精馏塔比常规带侧线精馏塔可得到更高纯度的中间产物和塔釜产物;采用Aspen Plus流程软件对分隔壁精馏塔模拟的结果与实验结果基本一致。     

《直立设备计算程序》的编制和应用

本文根据《钢制石油化工压力容器设计规定》(1985年版)第八章内容编制成直立设备的计算程序,可设计或校核自支承式板式塔和填料塔。     

基于精馏分离特性的优化工艺设计

对于烃类混合物,挥发性越强沸点越低,沸点越高越不易挥发,因此在精馏塔(仅指普通精馏塔,不包含萃取精馏等特殊精馏塔)内,随着温度由塔顶至塔釜逐渐升高,易挥发组分富集于塔顶,难挥发组分富集于塔釜,而进料中各组分在每块塔板上的浓度,也随各组分沸点的不同按一定规律分布,即总体上低沸点组分自塔顶到塔釜浓度逐渐降低,高沸点组分自塔顶到塔釜浓度逐渐升高。这是精馏塔内物质分布的重要特性。对于有多股进料的普通精馏塔,应根据各股进料组成的轻、重,按照轻进料靠近塔顶、重进料靠近塔釜的原则设计进料板位置;反之,则能耗将增加。侧线采出可达到提浓特定组成的效果。文章所述的烯烃催化裂解装置,由于C4烷烃异构体和C4烯烃异构体的沸点有交叉,且总体上烯烃沸点较高,因此在脱丁烷塔侧线采出循环物料,可有效提高循环物料中反应有效组成物(沸点较高的烯烃)的流量。     

会议消息

填料塔技术交流会在苏州市召开中国石油化工总公司石油化工设计科技情报中心站和乙烯情报协作组于1988年1月19-23日在苏州市组织召开了首届石油化工填料塔技术交流会.参加会议的有76个单位,121名代表. 会上,代表们就新型散装填料和规整填料,钢质填料、塑料填料和瓷质填料,以及近年来塔内件的研究、设计和使用情况进行了充分的学术交流.代表们介绍了我国炼油厂、乙烯厂、氮肥厂中油品减压蒸馏、萃取、吸收和精馏等单元操作,由板式塔改造为填料塔的技术经济效果和改造经验.我国     

连续复合精馏法回收丙酮的研究

设计了连续复合精馏装置,精馏段采用浮阀板式结构,提馏段采用φ3×3θ环填料结构.考察了塔顶出料速度、理论塔板数、进料位置及回流比等因素对分离效果的影响.结果表明,复合精馏塔较佳工艺条件为:塔顶出料速度0.32 g/min,理论塔板数41块,进料位置为第30～35块塔板,回流比为2.此时丙酮的质量分数和收率分别达99.08％和98.71％.采用Aspen Plus化工流程模拟软件对连续复合精馏过程进行模拟计算,模拟值与实验值相对误差＜1％.     

操作条件对C_4醚化产物集成分离的影响

利用HYSIM软件系统 ,采用平推流与全混流两种进料方式的渗透汽化工艺 ,对醚化后C4产物分离的蒸馏 -渗透汽化集成过程进行模拟 ,计算了回流比、侧线出料量、侧线进出口位置、进料及返回液中甲醇含量等操作条件对产物的影响。结果表明 ,平推流进料所需膜面积仅为全混流的 64 %～ 90 %。当蒸馏段侧线渗透汽化装置中脱除的甲醇与进料甲醇等量时 ,塔顶产品不经水洗就可使甲醇摩尔分数降低到 1× 10 - 4 以下     

石化装置单溢流塔中部内件型式与管口的布置

单溢流塔是最常用的板式塔。对于单溢流板式塔中部来说,流体的流动路径、进料口上、下塔盘位置关系、导流方式、进料分配器型式、进料组成等都会影响到管口的布置。而塔内件型式及尺寸和管口布置是互相影响的,通过合理地改变塔内件型式及尺寸,可以更合理地确定管口方位,从而更好地满足工艺、检维修及外部配管的需要。     

复杂塔最小回流比的确定

用Underwood法确定复杂精馏塔最小回流比。对于一股进料,开设侧线产品的塔,证明了当各侧线中轻关键组份的浓度由下而上递增,重关键组份的浓度递减,且q_(p′)≤q_F≤q_P时,只要将underwood方程应用于进料级的上、下二段,即可求出控制最小回流比.     

甲基叔丁基醚催化蒸馏塔内件操作质量等效计算方法探讨

应用SW6软件进行单一结构化工填料塔或者板式塔的计算时,输入塔板数或者填料参数之后工作站即可自动完成塔器的分段和塔内件的质量集中计算。对于由填料塔和板式塔构成的混合结构化工塔,应用SW6软件时需要手动进行塔器的分段和塔内件的质量集中计算。针对某项目甲基叔丁基醚装置催化蒸馏塔的混合内件结构,提出了4种塔分段和塔内件质量集中计算模型方案,并计算出了4种方案的等效塔板块数和等效填料质量。以4种方案等效的浮阀板块数和填料质量为输入参数,应用SW6软件计算了催化蒸馏塔的自振周期、地震弯矩和裙座元件尺寸,对比分析了各种方案计算结果的异同点,指出对于内件结构复杂的塔设备,可以通过内件质量等效法进行简化设计计算。     

分馏法原油稳定的几个问题

本文就分馏法原油稳定的有关问题进行了探讨。指出对一个复杂的含水原油馏分不能简单地套用状态方程计算。在油田开发过程中,随着原油组成和水含量(脱水未尽的水)的变动,难以准确地计算出抽水塔盘的层位和抽出量,不宜设侧线抽水。用 Granville 式(本文式6)计算填料塔的等板高度(HETP)的因次是英寸。能耗计算方法应统一。     

裂解汽油加氢装置脱重塔内件工艺计算

利用计算机软件进行了工艺模拟计算和水力学核算,找出分离要求、处理量、进料汽化率等工艺条件改变对塔内件(如进料分布器、液体分布器及填料)选型及设计的影响,进而通过改进塔内件设计提升塔的处理能力。计算结果及装置实际运行状况表明,中国石油兰州石化公司裂解汽油加氢装置脱重塔由脱C工艺改为脱C工艺的改造设计方案,是投资少、施工周期短、满足技改要求的最优方案。     

强化吸收过程的吸收稳定节能流程关键参数辨识与分析

针对一种吸收塔带有侧线抽出的节能流程,通过比较各参数在一定范围内的变化对系统总费用的影响程度,辨识了影响吸收稳定系统效益的关键参数,还考察了烯烃以及能源市场价格变化对参数辨识的影响。结果表明,凝缩油罐温度和补充吸收剂流量是两个关键操作参数,解吸塔压力、吸收塔侧线抽出量和抽出位置、稳定塔进料温度对系统总费用有着较大的影响,稳定塔进料位置、解吸塔热进料比例则对系统总费用的影响较弱。     

规整填料蒸馏塔技术在常减压蒸馏中的应用

介绍了填料塔设计的基础；蒸馏过程的工艺模拟计算和设计步骤：填料选型、流体力学计算和塔内件设计等。以常减压蒸馏塔改造为例阐述了规整填料塔独特的优点是压降低、效率高和处理能力大。叙述了采用规整填料和高性能的气液分布器改造旧的板式常减压蒸馏塔，在不改变塔高和塔径的情况下，可提高拔出率２％以上，同时能适应增大处理能力和改善产品质量的要求。     

叔丁醇-乙醇-水分离的萃取精馏节能设计与动态控制

针对工业实例分离叔丁醇-乙醇-水三元共沸物,设计了常规三塔萃取精馏(CTCED)及节能型多侧线塔萃取精馏(EDCMR)分离流程.通过稳态优化对2种流程进行对比,基于以年度总费用(TAC)最低为目标的稳态优化后可以得出,多侧线塔萃取精馏流程的TAC比常规三塔萃取精馏流程降低了16.16％.在此基础上,对于多侧线塔萃取精馏...     

改善油品质量,实现节能的新途径

一般常减压蒸馏装置,无论是燃料型还是润滑油型其减压塔的洗涤段大都为板式塔。为了改善和提高减压塔最下侧线重质油品质量和产量,其途径有二:第一是增加输入塔的能量和增加塔盘数,即增加塔减压塔洗涤段用 Sulzer MELLAPAK规整填料改前和改后比较     

丝网卷筒新填料介绍

随着石油化工的发展,对某些混合物分离的纯度要求提高了。尤其对难分离的混合物或某些热敏性混合物,如果采用板式塔,不仅塔板数增加很多,而且压力降较大,因此目前趋向于采用填料精馏塔。针对过去乱堆填料存在的缺点,近十多年来,国外已开发了几种高效能填料,如网波纹填料、板波纹填料、脉冲填料及网板栅板填料等。最近,日本东京     

叔丁醇-乙醇-水混合溶液萃取分离工艺流程模拟与优化

以乙二醇为萃取剂,利用Aspen Plus软件中的Rad Frac模块和NRTL物性方法对叔丁醇-乙醇-水混合溶液的常规萃取和隔壁塔萃取分离工艺流程进行了模拟与优化,分别考察了各塔回流比、塔板数、原料进料位置、萃取剂用量及进料位置、侧线采出位置等因素对分离效果的影响。结果表明:隔壁塔萃取分离模拟工艺最佳优化条件中萃取塔T 1～T 4的理论塔板数依次为26,26,41,15块,进料塔板依次为第7,15,40,16块,回流比依次为2.5,1.3,2.7,2.0,T 2和T 3萃取剂进料位置均为第5块;2种工艺分离出的叔丁醇、乙醇、水的质量分数均超过95.00%,且隔壁塔萃取分离工艺比常规萃取分离工艺节能约65.03%。     

乙酸装置脱水塔中的腐蚀和甲酸分离行为分析

为解决乙酸装置脱水塔的腐蚀问题,建立了乙酸生产分离过程的数学模型,对脱水塔的操作工况进行了模拟分析。结果表明,甲酸富集区的形状和位置与全塔的物料分割比率、回流比及进料和侧线位置有关。通过增大侧线抽出量,可降低富集区甲酸和氯离子的浓度,减缓设备的腐蚀速率,延长设备使用寿命。