氯甲烷脱二氧化碳连续精馏过程模拟及工程应用

通过Aspen Plus软件对氯甲烷脱二氧化碳连续精馏过程进行模拟,分别考察了理论板数、进料位置、回流比和塔顶采出率对塔釜二氧化碳含量和氯甲烷收率的影响。结果表明:在理论板数为40,第10块塔板位置进料,回流比24(mol/mol),塔顶采出率0.013(mol/mol)时,塔釜氯甲烷产品中二氧化碳摩尔分数为4×10~(-6),氯甲烷收率为99.86%。根据模拟结果,进行填料塔、塔顶冷凝器、塔釜再沸器工程设计,成功应用于实际生产制得高纯度氯甲烷,氯甲烷质量分数大于99.9%,二氧化碳质量分数小于0.0015%。     

隔离壁精馏塔萃取精馏制无水叔丁醇研究

用隔离壁精馏塔萃取精馏制无水叔丁醇,在溶剂比为1.5,回流比为2∶1,叔丁醇原料进料速度为1.7 mL/min时,塔顶叔丁醇的质量分数达到99.6%;塔釜乙二醇的质量分数达到97.7%,可直接作萃取剂循环利用。用AspenPlus对该工艺和二塔萃取精馏工艺对比,结果与实验相一致,塔顶叔丁醇质量分数的相对误差为0.4%,塔釜乙二醇质量分数的相对误差1.3%。结果显示,该工艺比现有工艺省了1个塔、1个再沸器和1个冷凝器,节能27%,降低了能耗和设备投资。     

基于Aspen Plus醋酸乙烯精馏塔的模拟优化

利用Aspen Plus软件,选择NRTL活度系数方程和Hayden-O′connell逸度系数方程的热力学模型,应用系统中的RadFrac精馏模块对醋酸乙烯精馏塔进行模拟,模拟值与实际值基本吻合。讨论了进料位置、回流比、塔顶侧线采出量等参数对精馏分离精度与能耗的影响,提出优化方案为：进料板为第62块,回流比为32,侧线采出质量流量为37.5 t/h。此参数下,重新进行计算,结果显示,塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热流量分别降低了15.5%和16.9%,塔顶侧线采出液中醋酸乙烯和塔釜采出液中醋酸的质量分数分别上升了0.4%和0.13%。     

生物丁醇精馏工艺中醪塔的模拟与优化

以提高生物丁醇精馏工艺中醪塔塔顶丁醇质量分数为目的,采用Aspen plus流程模拟软件考察了醪塔理论塔板数、进料板位置、回流比对塔顶丁醇质量分数的影响。通过模拟发现随着醪塔理论塔板数的增加,塔顶馏出物中丁醇质量分数迅速增加。随着醪塔进料板位置的提高,塔顶馏出物中丁醇质量分数先增加,随后下降。随着醪塔质量回流比的下降,塔顶丁醇质量分数逐渐下降。醪塔较优的操作条件为:理论塔板数40块,第20块塔板进料,回流比为1,此时塔顶丁醇质量分数为50%。本文的模拟结果与文献和实际运行工况相吻合。     

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。     

基于预测函数的丙烯精馏塔的先进控制系统设计

基于多变量预测函数控制算法设计了丙烯精馏塔控制系统,塔顶丙烷浓度和塔釜丙烯浓度为被控变量,回流量和塔釜再沸器蒸汽流量为调节变量,实现r两端产品的直接质量控制。仿真结果表明该控制器响应速度快、抗干扰能力强。     

基于Aspen Plus的紫罗兰酮异构体精馏分离模拟

使用物质替代法和物性估算法对紫罗兰酮混合物精馏分离过程进行模拟。当进料流股为质量分数15%的替代物质A和85%的替代物质B混合物,或质量分数为15%的α-紫罗兰酮和85%的β-紫罗兰酮混合物时,分别考察进料位置、塔板数、回流比、塔釜采出率等参数对塔顶、塔釜采出物质质量分数的影响。结果表明,在质量流量为100 kg/h的进料条件下,操作最优参数分别为进料位置12,塔板数60,回流比5,塔釜采出率0.66。此时可使塔顶α-紫罗兰酮(或替代物质A)和塔底β-紫罗兰酮(或替代物质B)的质量分数分别达到68%和96%。2种方法所得操作参数基本相同,且满足分离要求,能够为精馏塔设计提供可靠的依据。     

甲醇精馏装置扩能改造方案对比研究

针对常规3+1塔甲醇精馏装置的产能瓶颈,提出了 2个改造方案:一是在原流程加压塔之前增加1个中压塔的5塔精馏扩能改造方案,将新增甲醇产能通过中压塔实现,中压塔塔顶蒸汽作为预塔再沸器的热源,实现两塔之间双效精馏操作;二是将汽提塔改造成第二常压塔,通过第二常压塔实现甲醇的增产.通过工艺模拟计算,对2个改造方案进行了对比研究...     

乙二醇脱水过程的模拟与分析

利用Aspen Plus软件模拟了乙二醇脱水塔的工艺流程。通过灵敏度分析功能,分析脱水塔塔底热负荷对塔顶和塔底产品质量的影响,考查当塔顶塔底产品质量合格时中间再沸器蒸汽用量和塔底再沸器蒸汽用量之间的关系,为脱水塔平稳运行提供指导。     

1000 kt/a乙烯装置丙烯精馏塔增产增效操作的优化

中国石油天然气股份有限公司独山子石化分公司1 000 kt/a乙烯装置工艺设计中,丙烯精馏塔塔顶得到纯度(体积分数)为99.60%的聚合级丙烯产品,其中甲烷+乙烷+丙烷含量小于4 000 mL/m~3;塔釜分离出循环丙烷,其中丙烯含量(体积分数)要求控制在7%～16%。通过2017年第一季度对丙烯精馏塔运行操作的调整,改变塔釜温度和回流量,使得丙烯精馏塔在保证塔顶产品合格的前提下,塔釜循环丙烷中丙烯含量(体积分数)降至2.5%～11%,同时延长了裂解炉的运行周期,推进了乙烯装置的节能降耗工作。     

新型复合塔板在甲醇回收中的应用

介绍了由新型复合塔板组成的精馏塔 ,采用直接蒸汽加热用于甲醇和水的分离 ,具有回收率高和操作费用低的优点。精馏塔及工艺改进后 ,塔顶产品甲醇含量在 98.5 %以上 ,塔釜废水中甲醇残留≤ 0 .3% ,甲醇回收率 99%以上 ,甲醇每小时回收量比改造前增加约 1 80kg,取得了明显的经济效益和环保效益。     

TiO2/PVA杂化膜的渗透蒸发性能及结构表征

通过纳米TiO2粒子填充改性制备了新型TiO2/PVA杂化膜。红外光谱表明纳米TiO2表面的羟基与聚乙烯醇(PVA)链上的羟基存在较强的氢键作用。扫描电镜显示当TiO2的质量分数低于1.5%时,在PVA中分散均匀。X射线衍射显示纳米TiO2的加入降低了膜的结晶度。通过对含水质量分数低于20%的水/乙醇体系的脱水研究了该杂化膜的渗透性能,考察了TiO2粒子填充量、料液质量分数和温度与膜分离性能之间的关系。渗透通量J随着TiO2、水质量分数和温度的升高而增加,分离因子随着温度和水质量分数的升高而下降,在TiO2质量分数为1.5%时分离因子达到最佳值。40℃下分离质量分数85%的乙醇水溶液,分离因子可达1 590,渗透通量为0.049kg/(m2.h)。     

优化醋酸甲酯回收降低PTA装置醋酸单耗

介绍了PTA装置的改造,实现醋酸甲酯有效回收,同时将原回收塔系统直接蒸汽注入加热改为间接加热,实现塔顶强制回流,充分有效地回收了醋酸甲酯,降低醋酸燃烧,同时实现装置长周期运行,使醋酸单耗明显降低。     

Prediction of Concentration Profiles in an L‐Shaped Pulsed Extraction Column

The L‐shaped extraction pulsed plate column is believed to be able to perform under operating conditions between those of the vertical and the horizontal pulsed plate columns. It has an extraction efficiency similar to the vertical pulsed plate column. Here, the mass transfer performance of this novel column type was investigated and the application of three different models, i.e., the plug flow, the axial dispersion, and the back flow models, was evaluated to predict the solute concentration profile along the column length. The water‐acetone‐n‐butyl acetate and the water‐acetone‐toluene systems were used. The influence of the operational parameters on the height of the mass transfer unit and the back flow coefficients was evaluated using the back flow model. New correlations were proposed to predict the height of the mass transfer unit along with the back flow coefficients in each phase, which were in satisfactory agreement with the experimental data.     

循环热风低温干燥系统湿空气冷凝特性分析

基于能量梯级利用热力系统耦合理论,集成了一种适合热敏性农副产品烘干的新型空气干燥循环系统,系统可得到热敏性干燥产品,同时回收湿空气冷凝废热用于有机朗肯循环(ORC)系统对外做功。对关键部件湿空气冷凝器建立传热传质数学模型并经实验验证,考察了关键操作参数对系统脱水速率及节能效果的影响。结果表明,湿空气湿度是影响该系统凝水和节能的最关键参数,该系统凝水及节能特性均随湿空气湿度提高而改善;当干燥箱出口湿空气含湿量温度一定时,新型空气干燥循环凝水量主要受到干燥箱出口空气流量的影响,系统的凝水量和换热量均随湿空气质量流量增加先增加后降低,在0.10~0.15 kg/s出现极大值;系统净输出功随ORC底循环蒸发温度提高显著增加。本系统下的热敏性农副产品烘干建议选择低空气流速、低烘干温度,推荐的ORC底循环蒸发温度为313~323 K。     

酒精尾气回收工艺模拟与优化

研究从中药厂酒精尾气中回收酒精的吸收 解吸工艺。采用UNIFAC模型和Wilson模型分别预测吸收塔和解吸塔内的平衡关系,并对吸收塔和解吸塔内的工艺参数进行优化。结果表明：当吸收塔理论板数为25,液气比为0.24 L/m³,常温常压下操作时塔顶排气乙醇质量分数为28×10^-6,塔釜乙醇回收率接近1;解吸塔为简单精馏塔,采用20块理论板,回流比为3,第10块板进料,塔顶可得91.7%的乙醇,塔釜得到几乎纯净的水,经冷却后作为吸收塔的吸收剂,循环套用。模拟结果对工业过程设计和设备改造具有一定指导意义。     

浮选法富集低品位柱硼镁石矿的工艺研究

以油酸钠和十二烷胺醋酸盐(DAA)为复合捕收剂,以偏硅酸钠为调整剂,利用反浮选工艺富集青海大柴旦低品位柱硼镁石(MgO·B2O3·3H2O)矿。实验结果表明,采用反浮选法可将柱硼镁石与石膏、碱式碳酸镁、食盐等杂质分离。通过实验确定了适宜的工艺条件,即:捕收剂十二烷胺醋酸盐用量1.5 kg/t,油酸钠用量0.15 kg/t,调整剂偏硅酸钠0.92 kg/t;液固比6∶1;浮选温度30～35℃;浮选时间10 min;矿浆pH=9.0～9.2。在此条件下,一次浮选所得1#硼精矿中B2O3品位由原矿的7.82%提高至12.3%,产率达60%以上。     

离子液体催化反应精馏合成乙酸乙酯工艺模拟

为研究离子液体在反应精馏中的作用,采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐（[BMIM]HSO₄）作为催化剂,对乙酸和乙醇合成乙酸乙酯的反应精馏流程进行了计算模拟。在确定了参数的酯化反应动力学的基础上,用Aspen Plus软件建立了反应精馏流程,研究了催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数、乙醇进料位置、进料摩尔比、持液量及回流比等参数对反应精馏过程的影响。研究结果表明,塔顶乙酸乙酯的质量分数随催化剂用量、精馏段理论板数、反应段理论板数和持液量增大而增大,工艺流程存在最佳回流比以及最佳进料酸醇摩尔比。得到的优化条件如下：离子液体与乙酸摩尔比为1：2.5,进料酸醇摩尔比为4：1,理论塔板数为21块,乙酸和催化剂在第7块理论塔板进料,乙醇在第19块理论塔板进料,塔板持液量0.1L,回流比为4,塔顶乙酸乙酯的质量分数可以达到98.73%。     

分隔壁精馏塔分离裂解汽油

自制一套塔高8.3m可拆装10L釜分隔壁精馏塔小试装置分离裂解汽油,考察不同的出料位置、侧线采出量、液体分配比等参数对分离效果的影响。得出较佳工艺条件为:进料速度6L/h,进料温度56℃,塔顶出料1.1L/h,回流量为1.5L/h,液体分配比(主:副)为2:1及侧线出料量3.6L/h。在此条件下,塔顶C5的质量分数达到98.5%以上,侧线C5的质量分数小于2%,满足分离要求。该工艺缩短了流程,减少了设备投资。     

乙酸甲酯催化精馏水解工艺研究

采用阳离子交换树脂为催化剂 ,研究了乙酸甲酯催化精馏水解工艺。反应区充填离子交换树脂催化剂捆束包 ,提馏段充填Mo Ti金属板波纹丝网填料。在小试、中试 (塔径为 2 0 0mm)和工业化 (塔径为1 0 0 0mm)实验中 ,系统地研究了水酯摩尔比、回流进料比和空速对酯分解率和分解液中酸水质量比的影响 ,获得不改变现有聚乙烯醇生产中乙酸甲酯分解回收工艺流程的最佳分解率为 50 %— 60 % ,由此导致比原工艺节能约 30 %和原有设备利用率成倍提高