隔壁式空分精馏塔应用性能研究

为了降低空气低温分离过程的设备投资和能耗,在分析空分体系的热力学性质及流程特点的基础上,提出了一种新型的隔壁式空分精馏塔流程。应用Aspen Plus模拟软件,对空气分离的传统流程和隔壁塔流程进行了模拟对比,考察了隔壁式空分精馏塔各结构参数与操作参数对其年总成本的影响,并分析比较了空分传统流程和隔壁式空分精馏塔流程的热力学效率。结果表明,隔壁式空分精馏塔的建模合理可行,通过年总成本优化得到了该隔壁塔的最优结构参数与操作参数,分别为:液氧流量为3 kmol/h,气相分配比(体积比)为0.05,精馏段理论板数为33,侧线精馏段理论板数为30,公共提馏段理论板数为22。与传统空分流程相比,隔壁式空分精馏塔流程的有效能损失降低并且在热力学效率方面高出4.7%。     

环氧丙烷精制工艺的研究

环氧丙烷(PO)是重要的有机化工原料,HPPO法生产的粗环氧丙烷产品中含有乙醛、甲醇、甲酸甲酯和水等杂质,由于上述杂质与环氧丙烷相对挥发度等于或接近于1,普通精馏难以分离。本研究采用化学反应的方法去除醛酮和甲酸甲酯,萃取精馏脱除甲醇和水,结合甲醇双效精馏的工艺流程,在有效脱除杂质的同时,降低了分离过程能耗。本文采用流程模拟软件Aspen Plus对上述流程进行了全流程模拟计算,采用NRTL热力学模型,修正热力学模型参数,分析了萃取塔溶剂用量、萃取塔理论塔板数、原料进料位置、萃取剂剂进料位置和温度,双效精馏操作压力等主要工艺参数对分离过程的影响。分析结果表明工艺流程合理、可靠,对过程设计和操作优化具有指导作用。     

苯-甲苯分离节能新工艺

针对现苯-甲苯塔热集成工艺的不足,提出了苯-甲苯分离的双效热集成节能新工艺。采用化工模拟软件Aspen one V7.2,选取Peng-Robinson热力学模型,分别对苯-甲苯分离的传统精馏流程、苯-甲苯塔热集成精馏流程及苯-甲苯塔双效热集成精馏流程进行了模拟计算和分析。结果表明,在产品质量和收率相同的条件下,采用双效热集成精馏新工艺和现工业装置苯-甲苯热集成精馏工艺相比,其总加热量降低了13.4 MW,节能率40.22%,节能效果显著;所增加的甲苯塔第一效精馏塔操作真空度不高,塔顶蒸汽可采用空冷器冷却,其余设备和现有苯-甲苯塔热集成精馏工艺相同,装置改造投资少,容易推广实施。     

基于双效精馏回收乙醇的节能效果模拟研究

采用NRTL-RK热力学计算模型,通过稳态模拟优化计算,基于双效精馏流程回收乙醇,考察进料温度对三种不同结构的双效精馏流程节能效果的影响。研究结果表明:双效精馏A节能率在33%以上,较适合低温气体进料;双效精馏B节能率约为16%左右,双效精馏C节能率约为8%左右,且双效精馏B和C较适合高温气体进料。研究结果可为回收乙醇的双效精馏流程的选择和进料温度的确定提供理论依据。     

焦化甲苯的加氢精制

对焦化甲苯原料首先进行加氢处理,之后采用连续精馏的方法进行分离与提纯,以得到纯度较高的甲苯产品。加氢阶段有效去除并转化了焦化甲苯中的噻吩、吡啶和烯烃类杂质。精馏阶段采用2塔连续精馏的实验流程,并对流程进行了模拟,分别对2塔的操作参数进行了优化。通过连续精馏实验对模拟结果进行了验证,结果表明,对加氢处理之后的焦化甲苯原料采用NRTL热力学方法得到的精馏模拟结果可得到纯度为99.39%的甲苯产品,证明实验结果与模拟结果吻合较好。     

氯乙烯精馏过程的模拟及优化

利用化工流程模拟软件 Aspen Plus,对电石乙炔法工艺中的氯乙烯精馏过程进行模拟.精馏全流程的模拟结果与实际生产数据基本吻合.对低沸塔和高沸塔的进料位置、回流比等参数进衍了优化.精馏过程的产品纯度提高到99.67%,低沸塔塔顶冷凝器的冷量消耗减少了17.4%,再沸器蒸汽消耗量减少了10.1%.     

甲醇精馏的工艺优化和节能分析

文章以甲醇精馏装置的工业实例为计算和考察的依据,结合理论分析,对传统三塔精馏工艺的改进空间展开了讨论与研究.利用PROII流程模拟软件,在相同的设计基础和指标要求的情况下,对比了优化前后的流程的能耗、产品质量等模拟结果并得出结论:使用隔板塔的逆流并行双效精馏流程节能效果明显,相比普通三塔双效流程,低压蒸汽和冷却水的消耗...     

粗甲醇精馏系统技改的模拟计算及BHS型填料的应用

将100 kt/a甲醇生产装置粗甲醇精馏系统由双塔流程改造为三塔双效精馏流程,即在利旧的基础上增加1座加压塔。运用Aspen Plus软件对新流程各塔进行了模拟优化,模拟优化结果为:新增加压塔的理论板数N=38,进料位置NF=26,回流比R1.6;其余2座塔进料位置NF分别为15和28,回流比R分别为0.6和1.5。以BHS型填料的结构特点及填料层压降数学模型为基础,完成了对新增加压塔的设计参数的计算。在此基础上,对技改前、后的流程进行了静态模拟及对比研究,结果表明:三塔双效精馏流程可使精甲醇质量分数达99.9%以上,年节省水蒸气和循环水分别为48 kt和2 936 kt,年可从废水中回收甲醇658.82 t,年增经济效益2 837.1万元。     

甲基氯硅烷精馏流程的模拟与优化

采用Aspen plus软件对工业七塔精馏过程进行全流程建模与模拟,优化工艺参数,研究了新的精馏节能工艺。对一甲塔等7个精馏塔采用双因素水平的灵敏度分析,考察了塔釜采出率、回流比、进料位置和塔顶压力对产品浓度和热负荷的影响,确定一甲塔最优的工艺参数：塔釜摩尔采出率为0.92,摩尔回流比为130,塔顶压力为0.18 MPa,总理论板数为400,在210块理论板位置进料。在此基础上,针对高能耗的脱高塔/脱低塔,模拟研究了双效精馏新工艺,新工艺可节省39.70%的年总成本;针对一甲塔模拟研究了热泵精馏新工艺,新工艺可降低41.42%的年总成本。     

三塔双效精制甲醇的设计与优化

对煤制甲醇的合成产物分离体系进行了设计与优化,提出了差压双效精馏实现系统内的热集成方案,应用Aspen Plus化工模拟软件建立了预分离塔-加压塔-常压塔的精馏工艺模型,并进行了计算与优化。结果表明,相同收率下新工艺较两塔工艺节能45%。为三塔双效精制甲醇工艺的工业化提供了依据。     

双效精馏节能技术研究进展

精馏是化工生产中的重要操作单元,由于其能耗大,节能潜力高而备受关注。双效精馏是利用2个精馏塔的操作压力不同而设计的,通过重复利用给定数量的能量来提高精馏设备的热力效率。主要介绍了双效精馏的3种典型的工艺流程：顺流双效精馏、平流双效精馏、逆流双效精馏,并从能源利用方面分析它们的特点和适用条件。综述了近年的双效精馏的模拟优化成果以及其节能现状与发展趋势。     

1,4-丁二醇脱水产物间歇精馏分离动态过程与优化

为高效分离提纯1,4-丁二醇脱水产物中的3-丁烯-1-醇,本文设计了一种间歇精馏工艺。针对体系组成和性质将其切割为轻组分、中间组分和重组分三部分,并基于Aspen Batch Distillation模块,对间歇精馏过程进行建模,通过均匀设计的思路对操作参数进行了优化。实验与模拟结果比较表明,Aspen Batch Distillation模块可以较好地模拟1,4-丁二醇脱水产物的间歇精馏过程。通过均匀设计对操作参数进行优化,所得的轻组分回流比、中间组分回流比、塔釜温度、轻组分接收器结束条件和中间组分接收器结束条件分别为14.91、17.00、180℃、73.81℃、117.69℃。采用优化后的操作参数,间歇精馏过程可以得到纯度为95.1%、单程收率为73.2%的3-丁烯-1-醇,比优化之前分别提高了1.9%和11.3%。研究结果为1,4-丁二醇脱水制备3-丁烯-1-醇的工业化实施提供了支撑。     

分子蒸馏技术提纯帕罗西汀碱

应用刮膜式分子蒸馏装置对帕罗西汀的提纯进行了研究。考察了多种分离工艺参数对帕罗西汀质量分数、纯度和馏出率的影响。得到了分子蒸馏技术提纯帕罗西汀的最适宜工艺条件:进料速度60 mL/h,进料温度80℃,蒸发温度163℃,蒸发压力0.1 Pa。通过对该生产过程技术经济的初步分析,以年产1000 kg帕罗西汀计算,可产生利润约7000万元。     

蒸馏过程热泵节能——热泵系统模拟计算

介绍了蒸馏塔热泵系统的计算机模拟计算,以实际工业装置丙烯精馏塔为例,对塔釜液相节流式热泵流程给出了详细的模拟数据并进行了深入的分析。指出对该类热泵系统,需要由设计者确定的关键工艺参数主要有塔顶气体采出量、循环工质流量、压缩机出口压力和高压工质节流后压力等4个,并给出了确定这4个参数的方法。文中还比较了热泵流程的节能效果,和常规无热泵蒸馏塔相比,实际热泵流程可以节省操作费用达48%以上,节能效果十分显著。此外文中还分析了不同热泵参数对能耗的影响,经优化后的热泵工况,操作费用的节省进一步上升到60.8%。     

丙烯直接环氧化溶剂回收过程的能耗模拟与优化

为了提高1500 t/a环氧丙烷中试装置的能量利用水平,在建立了热力学模型的基础上,采用PRO/II流程模拟软件对装置的溶剂回收塔进行计算,并考察了操作条件对再沸器加热蒸汽消耗量的影响。经中试装置验证,采用优化操作条件后实际蒸汽耗量可从10 t/tPO下降到9.4 t/tPO,降幅为6%。鉴于单塔节能的挖潜效果欠佳,本文设计了溶剂回收的双效精馏流程。模拟计算的结果表明,可使蒸汽消耗量从单塔优化后的9.27 t/tPO下降到5.68 t/tPO,节能率达到38.6%,为万吨级装置的设计提供参考依据。     

从废酯液中回收醋酸乙酯的分离技术

介绍了以废酯液为原料分离生产醋酸乙酯的工艺过程。利用废酯液中各组分在水中溶解特性的不同,水洗沉降对酸性物质与酯进行初步分离。依据精馏理论,确定分离初始方案。选择合适的热力学方程,利用模拟软件模拟分离过程;根据总费用最小,优化操作条件和塔设备参数,确定最优分离条件。模拟计算结果表明:采用2个塔流程可有效分离生产出合格品醋酸乙酯,年收益达500.1万元。     

节能型甲醇精馏工艺研究

提出两种节能型甲醇精馏新工艺。在改进的三塔双效精馏工艺中,加压塔的蒸汽不仅用作常压塔的热源,还同时供给预塔的再沸器。四塔双效精馏工艺在传统三塔流程中新增一个加压塔,它的蒸汽用于预塔的再沸器,新增加压塔的塔顶得到精甲醇产品,塔底排出废水。对两种新工艺进行了稳态模拟,结果表明各换热器的两侧有合适的温差,换热器可以正常工作,对3种工艺的对比表明,改进的三塔工艺比传统三塔工艺节能16.67%,四塔工艺比传统三塔工艺节能16.17%。     

50万t/a壳牌粉煤气化制甲醇项目之甲醇精馏装置运行总结

简述了50万t/a壳牌粉煤气化制甲醇项目之甲醇精馏装置的工艺流程、技术指标和操作参数;分析了装置试车过程中常压塔出现负压、产品质量不达标的原因;提出了相应的处理措施和优化操作方案;进行了三塔精馏装置的能耗分析,总结了装置稳定运行和节能降耗的操作要点。     

费托反应水中有机物初步分离的模拟研究

本文提出了费托反应水中有机物初步分离流程,利用Aspen Plus过程模拟软件中的RadFrac精馏模块,采用NRTL热力学模型,对该流程作了模拟。对精馏塔的基本参数如理论板数、回流比、进料板位置等进行了模拟优化。同时将试验与模拟结果进行了对比,二者基本吻合。     

液化天然气分离的节能蒸馏工艺

采用严格模拟计算的方法,对液化天然气分离过程的现有常规蒸馏工艺与热耦蒸馏工艺、侧线提馏工艺、双效蒸馏工艺和热集成工艺进行了模拟,并比较了其能量消耗。模拟计算结果显示,复杂蒸馏工艺都比常规蒸馏工艺减少了能耗和操作成本。其中,热耦蒸馏工艺可比常规蒸馏工艺节能21.4%,侧线提馏工艺节约13.3%,双效蒸馏工艺可节约34.7%,热集成工艺节约则达37.6%左右,表明新工艺在此分离过程中都有较好的应用前景,尤以多效蒸馏和热耦蒸馏最有优势。