四氢呋喃双效精馏提纯工艺及其模拟

利用四氢呋喃(THF)水溶液的共沸点随压力改变的特性,提出加压塔-常压塔双塔提纯工艺.常压塔的馏出物浓度达到94.5%左右,加压塔顶馏出液和底部产品浓度分别达到88.8%和99.9%,塔顶馏出液返回常压塔.将加压塔的冷凝器和常压塔再沸器热耦合,建立双效精馏流程.采用PRO/Ⅱ对工艺过程进行模拟,结果表明该工艺达到满意的效果,并且双效精馏流程可节能42.3%.     

平流双效精馏过程的研究

本文对平流双效精馏过程进行了详细地研究，建立了最优化设计的数学模型并编制了通用计算机最优化设计程序，用实例对所建立的数学模型及优化设计方法进行了考核计算，发现平流双效精馏节能效果显著，具有很高的应用价值。     

顺流双效精馏节能研究

本文对顺流双效精馏进行了具体的研究，建立了最优化设计的数学模型并编制了通用计算机最优化设计程序，用实例对所建立的数学模型及优化设计方法进行了考核计算，发现顺流双效精馏节能效率可达３０％以上，可推广使用。     

甲醇合成中双效精馏节能研究

针对目前国内精馏能耗偏大的情况,以稳态数学模型为基础,对生产能力为8万t/年的甲醇生产过程中的双效精馏的3种流程(并流型、逆流型、平流型)进行了计算。分别得到3种流程所需最小蒸汽量与蒸汽品质和冷水量。通过对不同流程所需的加热蒸汽的费用比较,提出了精馏设计的最佳节能优化方案。结果表明:在相同生产能力下,逆流型流程实现了较好的节能效果,比单塔流程节约蒸汽加热费用约30.3%,比目前国内最常用的双效并流流程节约蒸汽加热费用约16.6%。     

苯-甲苯双效精馏的优化计算

建立了苯－ 甲苯单塔精馏的ＭＥＳＨ 方程组,采用分割技术用计算机进行迭代求解,得到了塔内各理论板的气液流量、温度和浓度分布及塔顶和塔底热负荷,并计算了该过程的热力学效率为１３ ．９７ ％ 。在此基础上,提出了苯－ 甲苯的并流型双效精馏流程,并对该流程进行了工艺分析,确定了高压塔塔顶采出量及回流比为两个塔的协调变量。在规定各塔压和高压塔塔底流量的条件下,以综合效益为优化目标,以两塔的回流比为决策变量,采用一维定步长搜索给出决策变量改进值的方法进行优化计算,确定了双效精馏流程的工艺操作条件。优化计算结果表明,高压塔压力为３４ ．３４ Ｎ／ｃｍ ２ ,回流比为１ ．１ ,低压塔压力为常压,回流比为３ ．２ 的双效精馏比单塔精馏可节约供热量３２ ％ ,节约蒸汽用量２８ ％ ,且双效精馏过程的热力学效率可提高４ ．３９ ％ ,是一种非常有效的节能措施     

甲苯-乙醇共沸体系的萃取精馏模拟与优化

利用Aspen Plus化工模拟流程软件对甲苯-乙醇共沸体系进行了萃取精馏模拟分离研究。应用Flash 2模块来筛选出萃取精馏的适宜溶剂为正丁苯。确定了萃取精馏的工艺流程,并且通过灵敏度分析模块分别考查了萃取精馏塔和溶剂回收塔的进料板位置、回流比以及溶剂比对分离效果的影响。当溶剂质量比为2.2时,产品乙醇的质量分数可达99.9%,甲苯可达99.5%,溶剂回收率约为99.5%。     

对芳烃抽提装置精馏系统的优化节能研究

采用流程模拟软件对海南油气公司芳烃抽提装置精馏单元进行了模拟和优化,模拟结果与实际生产工况吻合度较高,所得产品符合质量要求。采用热集成技术对苯塔、甲苯塔进行了优化,确立了最佳的工艺条件,可节约热公用工程585 kW,冷公用工程662 kW,全年节省122万元,具有较好的经济效益。     

闭式热泵精馏过程的优化设计

在研究闭式热泵精馏和其特点的基础上，以年费用最小为目标函数建立了最优化设计的数学模型，并编制了通用的计算机程序。     

化工精馏高效节能技术开发及应用

系统地对节能型精馏流程进行了研究,尤其对各种热泵精馏、多效精馏、热偶精馏的流程特点进行了分析,建立了节能型精馏流程优化模拟及分析系统,为工业化设计和应刚提供友好的平台。     

开式B型热泵精馏过程的研究

本文对开式Ｂ型热泵精馏过程进行了详细的研究，建立了以经济效益最大为目标函数的最优化设计的数学模型，给出了求解过程并编制了最优化设计的计算机程序，以丙烯～丙烷精馏分离为例进行了计算，节能效益十分显著。     

萃取精馏法从加氢裂解重芳烃中提取三甲苯的溶剂选择

提出了以萃取精馏法从加氢裂解重芳烃中提取三甲苯的工艺路线,测定了加氢裂解重芳烃中各主要组分之间的相对挥发度,对比分析不同溶剂对相对挥发度的影响,确定了合适的萃取精馏溶剂及其与原料之间的最佳配比.     

乙醇—水双效精馏模拟研究

用ＣＨＥＭＣＡＤ软件模拟了ＦＳ流型和ＨＳ流型．分别改变进料分配比、进料浓度的情况下,保持塔顶产品浓度为８４ ％ （ｍｏｌ） ,塔釜浓度为恒量．模拟得出ＦＳ流型和ＨＳ流型的能耗,与单塔比较得出不同的节能率,并对ＦＳ流型和ＨＳ流型做了进一步比较．通过研究提出了双效精馏的最佳进料分配比．模拟表明不同进料组成,其最佳进料分配比不同,且随着进料浓度提高,最佳进料分配比下降．     

塔顶蒸气直接压缩式热泵节能特性研究

以丙烯-丙烷、苯-甲苯两种物系为研究对象,通过模拟计算研究塔顶蒸气直接压缩式热泵精馏节能特性,研究不同沸点差进料物系对热泵精馏节能效果的影响.将计算结果与常规精馏塔进行比较,结果表明:与常规精馏相比,热泵精馏节能优势明显;沸点相近的丙烷-丙烯物系最适用于塔釜液闪蒸再沸式热泵精馏,节能率在70%以上,经济效益非常可观.     

正丙醇脱水萃取与共沸精馏隔壁塔工艺经济性对比

针对正丙醇脱水分离的常规萃取精馏及共沸精馏工艺能耗较高的缺点,提出以二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂的萃取精馏隔壁塔工艺、以乙酸乙酯为共沸剂的共沸精馏隔壁塔工艺两种分离方案。利用Aspen Plus软件进行了以上两种流程模拟并以年度总费用最低为优化目标对两种工艺分别进行全局优化,得到两种流程的最优设备及操作参数,并对其经济性进行对比分析。结果表明:共沸精馏隔壁塔工艺的年度操作费用比萃取精馏隔壁塔工艺降低约28.68%,其年度总费用降低约17.63%,说明共沸精馏隔壁塔工艺更具经济优势和工业应用性。     

甲苯-正庚烷共沸体系萃取精馏分离的模拟与优化

基于Aspen Plus流程模拟软件,采用苯酚做萃取剂,对甲苯-正庚烷共沸体系的萃取精馏分离过程进行模拟与优化.采用Sensitivity灵敏度分析模块分析考察了原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比及溶剂比对萃取精馏分离效果的影响,得到了最佳操作条件.优化结果可为甲苯-正庚烷萃取精馏分离工艺工业化设计提供了理论依据和设计参考.     

芳烃抽提装置加工粗甲苯的负荷研究

采用流程模拟软件对芳烃抽提装置抽提单元进行了模拟,模拟结果与设计工况吻合度较高,采用的物性方法为改进的UNIFAG-LL。该厂22万t·a~(-1)抽提装置加工粗甲苯的瓶颈在回收塔,单独加工粗甲苯量不超过12.6万t·a~(-1);若粗甲苯加工量为10万t·a~(-1),勾兑自产的重石脑油不超过1~2万t·a~(-1)。     

精馏过程的模拟

重点介绍了精馏塔的数学模型建立过程,即根据精馏过程的操作特性,精馏过程采用分段集结建模,由物料及能量平衡原理推导精馏过程的数学模型.     

基于分析改造热泵精馏流程的设计方法

针对热泵—精馏耦合流程提出了工质分凝多级压缩热泵循环策略的简化设计方法.通过平衡分析特定过程的能耗瓶颈,以常规精馏塔的总组合曲线分析不同的中间换热温位和负荷对精馏塔损失的影响,并确定塔内可回收的最大损失,以温熵图确定与精馏塔能级匹配的多级压缩热泵操作条件,并估算压缩机功耗,实现了多级热泵精馏流程的节能优化设计.以丙烯热泵精馏流程为例,对比了采用简化方法和严格模拟确定多级热泵精馏最佳中间换热温位和相应压缩机功耗.结果表明:两种方法获得的最佳中间换热温位基本一致,压缩机功耗的估算值相对误差为4.3%,这说明该简化方法可以用于工程精度要求的热泵精馏流程节能改造.