溶剂再生系统的流程模拟与优化

采用PRO/Ⅱ流程模拟软件、选用胺工艺包对某厂溶剂再生系统进行模拟,重点分析了再生塔进料位置、进料温度、操作压力及回流温度对系统能耗的影响,并得到优化的工艺操作参数:进料位置为第3块塔板,进料温度98℃,操作压力0.08 MPa(G),回流温度40℃。优化调整后,再生塔塔顶冷凝器和塔底再沸器负荷较模拟前下降了0.49 MW。     

丙酮和乙醇分离的模拟及设计

借助Aspen Plus,对丙酮和乙醇体系精馏过程进行了模拟计算,采用简捷法、严格精馏计算法分别对初始组分为含丙酮60%和乙醇40%的混合液(F=1000kg·h~(-1),P=0.12MPa,T=30℃)进行模拟,再采用塔设计规定,设定塔顶丙酮含量99.17%,塔底乙醇含量99%,计算出实际回流比为R=2.71,塔底馏出物/进料摩尔比为0.454。再采用灵敏度分析模拟得出结果为实际理论塔板数30块、进料板位置23块时塔热负荷最低,其再沸器热负荷为336.713k W。塔内填充CY700型不锈钢丝网波纹填料,塔径为0.65m。     

叔丁醇-二甲苯混合蒸汽的精馏过程模拟与优化

通过Aspen Plus软件对叔丁醇-二甲苯混合蒸汽的精馏工艺进行了模拟运算,分析了理论塔板数、进料口位置、回流比对分离效果的影响,优选出最适宜的工艺条件：理论塔板数为13块,进料口位于第8块塔板气相部分,回流比为0.8,在此工艺条件下,塔顶温度为82℃,塔顶叔丁醇含量为99.8%,塔底温度为137℃,二甲苯含量为99.5%;当进气量为100 kg/h时,冷凝器的热负荷为-18.42 kW,再沸器热负荷为3.6 kW,比将尾气冷却收集后再精馏的传统工艺能耗降低了84.8%。     

变压精馏分离乙醇-氯仿的模拟分析及优化

以Wilson热力学模型为基础,通过Aspen Plus化工流程模拟软件对变压精馏分离乙醇-氯仿进行计算模拟分析及优化。结果为:低压塔(0.1 MPa)的塔板数为29,进料塔板位置为第12塔板,该塔的回流比为3;高压塔(1.2 MPa)的塔板数为34,进料塔板位置为第20塔板,该塔的回流比为3.5。此时,产品的质量分数达到了99.6%以上,同时也降低了各设备的热负荷。     

共沸精馏分离烯丙醇-水的模拟分析及优化

运用Aspen Plus模拟软件进行了共沸精馏分离烯丙醇和水,选用苯作为本次实验的共沸剂。经模拟优化后得知:T-1常压精馏塔理论板数30块,进料位置第14块,回流比1.0;T-2常压精馏塔理论塔板数10块,进料位置第3块,回流比2.1。比模拟优化前理论板数减少,并且烯丙醇的质量分数也达到了99.9%以上,同时再沸器的热负荷下降。     

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。     

萃取精馏制取无水乙醇的过程优化研究

对萃取精馏制取无水乙醇进行优化研究.以工业乙醇为原料,乙二醇为萃取剂,基于UNIFAC活度系数模型,使用Aspen Plus化工模拟软件对无水乙醇生产过程中各参数对分离效果的影响进行模拟计算和优化.结果表明,当原料工业乙醇流量为10000 kg·h-1,萃取精馏塔具有28块塔板,溶剂回收塔具有10块塔板时,优化的操作参数为:萃取精馏塔原料进料位置为第18块塔板,萃取剂的进料位置为第3块塔板,回流比为2.4,萃取剂与原料进料比(质量)为1∶1,溶剂回收塔进料位置为第4块塔板,回流比为1.2.在优化参数条件下,产品无水乙醇的质量分数可达99.96%,萃取精馏塔再沸器的热负荷为7242.55 kW,溶剂回收塔再沸器的热负荷为977.71 kW.优化的结果对工业生产具备指导意义.     

单(2-羟乙基)铵甲酸盐离子液体用于乙醇水溶液萃取精馏的过程模拟

利用Aspen Plus模拟软件,模拟研究了由乙醇质量分数为95%的工业酒精通过常压萃取精馏制取无水乙醇的工艺过程,并对单(2-羟乙基)铵甲酸盐离子液体和乙二醇传统萃取剂的分离性能进行了比较分析。考察了原料和萃取剂的进料位置、萃取剂用量、回流比等参数对分离效果的影响,获得了优化的操作条件,即精馏塔塔板数28,原料进料板为第17块,萃取剂进料板为第2块,溶剂比为0.6,摩尔回流比为1.6。在优化操作条件下,塔顶产品中乙醇的质量分数可达99.98%,与乙二醇为萃取剂的传统萃取精馏过程相比,再沸器热负荷降低28%,具有明显的节能效果。     

完全热集成变压精馏分离甲酸和水的模拟

利用Aspen Plus模拟软件对完全热集成变压精馏分离甲酸和水的过程进行了模拟,选用NRTL-HOC物性计算模型,模型的二元交互作用参数通过实验数据进行回归。在完全热集成下,分析了理论板数、回流比及进料位置对产品质量分数和塔釜能耗的影响。确定了较佳工艺条件:减压塔理论板数为34,回流比为7,原料和循环物料进料位置分别为第6和第14块塔板,塔顶甲酸质量分数为0.991;常压塔理论板数为32,回流比为8.6,进料位置为第17块塔板,塔顶水质量分数为0.994。与传统变压精馏比较,完全热集成变压精馏降低加热蒸汽能耗48.6%,冷凝水能耗48.9%,且无需附加再沸器或冷凝器。通过间歇变压精馏实验,验证了工艺的可行性。     

对二甲苯萃取精馏分离乙醇-丙酸乙酯共沸物

利用COSMO-SAC模型对常用萃取剂进行筛选,进而确定对二甲苯适合作为分离乙醇-丙酸乙酯二元共沸物系的萃取剂,并利用汽液平衡实验验证了所选萃取剂的分离效果。结果表明对二甲苯能够分离乙醇-丙酸乙酯共沸物系。采用Aspen Plus模拟软件对乙醇-丙酸乙酯-对二甲苯三元体系进行了连续萃取精馏模拟,并获得了适宜的工艺参数：萃取精馏塔中,理论塔板数为60块,原料进料位置为第50块塔板,萃取剂进料位置为第25块塔板,回流比为7,溶剂比为0.8,塔顶乙醇的含量可达到99.85%;溶剂回收塔中,理论塔板数为30块,进料塔板的位置为第11块塔板,回流比为6,塔顶得到丙酸乙酯的质量分数为99.0%。