用于分离三氯氢硅合成过程中主副产品的隔壁塔模拟

以三氯氢硅合成过程中得到的主副产品混合物二氯二氢硅-三氯氢硅-四氯化硅为分离物系,提出采用隔壁塔代替常规精馏序列分离的新工艺.利用Aspen Plus软件对隔壁塔进行模拟,考察回流比、隔板位置、进料位置、侧线采出位置、液相分配比以及气相分配比对塔顶、侧线以及塔釜产品摩尔分数的影响,得到隔壁塔的最佳工艺参数,并通过模拟比较隔壁塔与常规精馏序列分离此混合物的能耗情况.模拟结果表明:当回流比为6、隔板位置为主塔的第8块板和第24块板、进料位置为预分馏塔的第10块板、侧线采出位置为主塔的第15块板、液相分配比为0.21、气相分配比为0.5时,隔壁塔的分离效果最佳,主产品三氯氢硅的摩尔分数为99.999%;相比于常规精馏序列,隔壁塔再沸器节能29.09%以上,冷凝器节能29.48%以上.     

低含量丙酰氯精馏回收工艺的模拟

采用精馏的方法回收丙酰氯联产苯甲醛工艺中低含量的丙酰氯,通过Aspen Plus模拟软件对该工艺进行模拟,在常压条件下,考察了回流比、塔板数、进料位置、产品采出率对精馏提纯的影响。优化的丙酰氯回收参数为:回流比为10,塔板数为11,进料塔板数为第6块,塔顶采出率为2.0kg/hr,在此操作条件下,精馏所得丙酰氯的纯度可达99.9%。     

醋酐精馏工艺的数学建模和工艺改进

选取NRTL-HOC物性方法,利用Aspen Plus模拟软件建立了可信的醋酐精馏工艺的数学模型。利用Aspen Plus模型参数分析工具(设计规定、敏感度分析和优化),研究了影响精馏工序分离效果的主要操作参数——分馏塔T203的回流比、塔顶采出率和精制塔T204塔顶分凝器气相分率,得到产品合格(w99.0%)且热量单耗最小的工艺改进操作参数:T203回流比R=4.07,采出率D=58.16 kg/h,T204塔顶分凝器气相质量分率为0.1。该操作条件下热量单耗为110.30 kJ/kg。     

ASPEN模拟反应精馏生产醋酸甲酯及工业化探讨

采用Aspen Plus软件模拟催化反应精馏生产醋酸甲酯的工艺过程。考察操作压力、醋酸进料位置、回流比和醋酸/甲醇进料比对反应精馏塔塔顶醋酸甲酯纯度的影响。得出反应精馏塔优化操作条件为:操作压力1atm、醋酸在第5块板进料、回流比为1.9、酸醇比为1.6。在模拟计算的基础上,初步探讨工业化装置设计的技术关键点。     

萃取精馏分离二氯甲烷和甲醇的过程研究

采用萃取精馏技术对二氯甲烷和甲醇的共沸体系进行分离,以水为萃取剂,通过Aspen Plus软件对该过程进行工艺流程模拟,并利用灵敏度分析模块对萃取精馏塔的理论板数、进料位置、溶剂比、回流比和溶剂回收塔的理论板数、进料位置、回流比等参数对分离效果的影响进行了详细分析,确定了最优工艺参数为:萃取精馏塔理论板数为28,原料进料位置在第14块板,萃取剂进料位置在第4块板,溶剂比为0.6,回流比为1.6,塔顶产品二氯甲烷含量达到99.7%;溶剂回收塔理论塔板数为22,进料位置在第16块板,回流比为1.8,塔顶甲醇含量达到99.8%。在上述模拟优化的基础上进行了实验验证,实验结果与模拟结果相一致,验证了模拟结果的可靠性。最后,对某药厂年处理量为6 200 t的分离过程进行设计。     

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%。     

萃取精馏分离二氯甲烷和甲醇的过程研究

采用萃取精馏技术对二氯甲烷和甲醇的共沸体系进行分离,以水为萃取剂,通过Aspen Plus软件对该过程进行工艺流程模拟,并利用灵敏度分析模块对萃取精馏塔的理论板数、进料位置、溶剂比、回流比和溶剂回收塔的理论板数、进料位置、回流比等参数对分离效果的影响进行了详细分析,确定了最优工艺参数为:萃取精馏塔理论板数为28,原料进料位置在第14块板,萃取剂进料位置在第4块板,溶剂比为0.6,回流比为1.6,塔顶产品二氯甲烷含量达到99.7%;溶剂回收塔理论塔板数为22,进料位置在第16块板,回流比为1.8,塔顶甲醇含量达到99.8%。在上述模拟优化的基础上进行了实验验证,实验结果与模拟结果相一致,验证了模拟结果的可靠性。最后,对某药厂年处理量为6 200 t的分离过程进行设计。     

双效精馏分离甲醇和醋酸甲酯工艺模拟

在聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)生产工艺中,醇解反应副产醋酸甲酯,在分离醋酸甲酯时容易形成甲醇和醋酸甲酯共沸体系,不易得到高纯度的醋酸甲酯产品。研究了甲醇和醋酸甲酯形成二元共沸物特性,提出采用双效精馏工艺分离甲醇和醋酸甲酯。利用Aspen Plus软件对分离工艺进行模拟及优化,模拟结果显示较佳的工艺条件:低压塔操作压力35 k Pa(G),塔顶采出量1 500 kg/h,理论板数23,第9块板进料,S6流股第5块板进料,回流比6;高压塔操作压力680 k Pa(G),理论板数19,第7块板进料,回流比3。双效精馏过程中塔底再沸器和塔顶冷凝器节能率分别为27.18%和28.35%。     

减压精馏分离DEHCH和DOP模拟研究

使用Aspen Batch Distillation模拟软件对环己烷-1,2-二甲酸二异辛酯(DEHCH)和邻苯二甲酸二辛酯(DOP)分离的减压间歇精馏实验进行模拟,并通过模拟结果与实验结果的对比,确定使用WILS-RK物性方法是合适的。然后使用Aspen Plus对双塔连续减压精馏进行模拟,得出当第一塔的塔板数为65,进料位置为第37块板,回流比为19.51,第二塔的塔板数为29,进料位置为第18块板,回流比为0.7987时,产品的DOP含量小于20 mg/kg。这对DEHCH生产的工艺设计具有一定的指导作用。     

萃取精馏分离乙酸乙酯和丁酮的研究

采用萃取精馏的方法分离乙酸乙酯和丁酮共沸物系。选取乙二醇作为萃取剂,利用流程模拟软件Aspen Plus对流程进行模拟,分析不同萃取剂进料量、塔板数、回流比、进料位置等参数对产品质量分数及热负荷的影响。通过模拟发现,当乙二醇进料量为500 kg/h、萃取精馏塔塔板数为30、质量回流比为0. 45、原料进料位置为17块板、萃取剂进料位置为5块板,溶剂回收塔塔板数为10、质量回流比为0. 5、进料位置为第4块板时,可得到质量分数为99. 91%的乙酸乙酯及质量分数为99. 60%的丁酮。通过间歇萃取精馏实验对萃取精馏过程进行验证,发现萃取精馏塔塔顶可得到高达质量分数为98%的乙酸乙酯,证明了模拟结果的可靠性。     

乙醇脱水分壁式萃取精馏工艺研究

利用Aspen Plus过程模拟软件,采用乙二醇作萃取剂,模拟研究了分壁式萃取精馏对摩尔分数为82%乙醇溶液脱水的分离过程。建立了分壁式萃取精馏模型,得到了优化的工艺参数,主塔理论板数为11块,精馏段理论板数为5块,回流比为0.10;副塔原料进料位置为第14块板,萃取剂进料位置为第4块板,隔板在副塔第18块板底端,萃取精馏段回流比为0.419,溶剂比为1.1。比较了分壁式萃取精馏和常规双塔2种流程下的能耗。模拟结果表明,采用分壁式萃取精馏,再沸器能耗降低了15%,节能效果明显。     

分隔壁精馏塔在乙苯装置分离工艺中的应用及能耗分析

采用分隔壁精馏塔(DWC)精馏技术对乙苯装置分离工艺进行了改进,将传统分离工艺中的苯塔和乙苯塔集成为1个分隔壁精馏塔,不仅可以实现烷基化产物的分离,而且可以有效降低装置能耗。使用Aspen Plus流程模拟软件对基于DWC的新分离工艺进行了全流程模拟,并对传统分离工艺和分隔壁塔新工艺的能耗进行了对比。计算结果表明,分隔壁塔总塔板数为58块,分隔壁在第15块到第40块塔板之间,进料位置在第24块塔板,侧线抽出苯位置在第4块板,侧线采出乙苯产品位置在第26块板,塔顶回流比为2.3。侧线抽出苯和塔顶采出苯的质量分数分别为99.44%和99.20%,中间侧线采出乙苯的质量分数为99.94%,塔釜物料中乙苯的质量分数为0.06%。分隔壁精馏塔实现了苯、乙苯和多乙苯物系的清晰分离。计算结果还表明,采用DWC分离工艺的能耗比传统的顺序分离工艺降低约41%。     

电石法氯乙烯精馏工艺的模拟分析与优化

利用Aspen Plus结合工厂的实际设备和工艺参数以及生产数据建立了电石法氯乙烯精馏工艺的模拟流程,分别对低沸塔和高沸塔的进料位置、回流比等主要操作参数进行了灵敏度分析和优化计算,获得了一致的最佳工艺参数。低沸塔进料位置为4块板,回流比为6;高沸塔进料位置为21块板,回流比为0.3。     

完全热集成变压精馏分离乙酸乙酯和甲醇的模拟

采用Aspen Plus软件及NRTL模型对乙酸乙酯-甲醇物系进行了完全热集成变压精馏模拟操作。以乙酸乙酯和甲醇的质量分数为约束函数,以塔釜的热负荷为目标,对两塔的理论板数、进料位置以及回流比进行了优化。基于完全热集成工艺的优化结果为高压T1塔理论板数16块,原料进料位置为第8块板,循环物料进料位置第4块板,回流比为4;常压T2塔理论板数28块,进料位置为第11块板,回流比为5.7。T1高压塔塔底得到的乙酸乙酯和T2常压塔塔底甲醇质量分数都能达到99.5%的分离要求,与传统的变压精馏相比完全热集成变压精馏能耗降低49%。通过实验室的间歇变压精馏小试实验验证,可以分离得到高纯度的乙酸乙酯和甲醇,对实际工艺操作和设备改造有一定的指导意义。     

环己烷-环己醇/酮蒸馏系统的节能研究

以环己烷单效蒸馏系统的实际操作为依据,应用Aspen Plus软件对环己烷单效蒸馏系统进行模拟和节能改造,并对改造后出现的操作问题进行了分析和讨论,确定出常-减压双效精馏改造方案.模拟优化结果为前塔进料板位置为第10块板,回流比为0.52;后塔进料板位置为第6块板,在处理量相同情况下,常-减压蒸馏比单效蒸馏节约蒸汽量6.01t/h,节能35%.     

Aspen Plus在核燃料循环污溶剂精馏设计中的应用

本文利用Aspen Plus流程模拟软件,对核燃料循环过程中产生的废磷酸三丁酯(TBP)-煤油(OK)有机相进行模拟精馏研究,利用Aspen Plus中的"Sensitivity"模块进行精馏参数优化。设计和优化结果为:精馏塔塔板数为12,进料板为第10块塔板,TBP/OK馏分的采出塔板为第6块塔板,TBP/OK馏分的采出量为0.258(与进料的体积比),回流比为1时,塔釜馏分中TBP的体积含量为99.75%,塔顶馏分中TBP的体积含量为0.011%,塔中部TBP/OK馏分中的TBP体积含量为82.65%,满足工业要求,为工业设计与生产提供指导意义。     

乙酸乙酯催化萃取精馏新工艺的研究

提出了催化萃取精馏合成乙酸乙酯的新工艺,使用化工流程模拟软件Aspen Plus对该工艺进行了模拟和过程优化。得到优化结果:合成塔板数、催化段板数分别为38、14,醋酸和乙醇的进料位置分别为第7、34块板,回流比为1.5,醇酸进料摩尔比为1.15,塔顶乙酸乙酯的质量分数达到93.7%,塔顶无醋酸。搭建了内径30 mm的玻璃实验塔,以强酸型离子交换树脂为催化剂,进行了连续催化萃取精馏合成乙酸乙酯的实验。实验验证了模拟的优化条件,塔顶乙酸乙酯的质量分数达到93.4%,塔顶无醋酸。设计了年产20 000 t乙酸乙酯的工业生产装置,运行效果良好,产品质量分数为99.98%,乙酯的水蒸汽单耗为1.5 t,较传统工艺节能40%以上。     

分壁式精馏塔分离醇类三元物系的模拟研究

采用分壁式精馏塔分离乙醇-正丙醇-正丁醇三元物系,通过Aspen Plus软件对其进行严格计算.模拟优化之后的塔设备参数和操作条件为：主塔理论板数为35块,进料段理论板数为16块,回流比为9.15,在进料段的第9块板处进料,侧线出料位置为第18块板,隔板的上下端连接位置分别为主塔第10块板和第27块板.与常规的两塔精馏相比,再沸器热负荷减少33.79%.     

乙腈-水的变压精馏分离模拟与优化

利用乙腈-水体系在不同压力下共沸点有较大的变化特性,采用变压精馏对该物系进行高纯度的分离研究。基于Aspen Plus流程模拟软件,采用WILSON物性方程进行模拟,模拟结果表明:在0.35 MPa和0.101 MPa下,共沸点组成变化为8%;采用高压塔和低压塔工艺,可以有效分离,得到纯度较高的乙腈与水,其中高压塔塔板数30,进料位置15,回流比为1,采出率为0.199;低压塔塔板数24,进料位置第10块板,回流比0.2。     

环己烷/异丁醇共沸体系的共沸精馏和变压精馏流程模拟与优化

使用Aspen Plus V8.4对环己烷/异丁醇共沸物系的共沸精馏和变压精馏流程进行了模拟与优化。选用乙醇为共沸剂,分别建立了共沸精馏和变压精馏的全局流程,研究了原料进料位置、回流比和共沸剂进料位置对分离效率的影响,得到了2种分离方法的操作参数和工艺参数。结果表明,共沸精馏流程的原料最佳进料位置为14块板,最小回流比为3.00,共沸剂的最佳进料位置为第一块板。变压精馏流程中减压塔最佳进料位置为第8块板,总理论板数为10块板,最小回流比为1.144,最小理论板数为8块板。同时,对2个工艺流程进行了经济分析。结果表明,变压精馏的年总费用比共沸精馏下降了62.7%。