丁二酸二甲酯精制工艺的设计与模拟分析

阐述了采用换热匹配利用加氢反应放热的丁二酸二甲酯精制工艺,该工艺基于对C4资源深度利用的顺酐酯化法生产丁二酸二甲酯技术。运用Aspen Plus软件对工艺流程进行了稳态模拟计算,工艺优化结果为:脱轻塔的适宜进料位置、优化的回流比和塔顶采出量分别为第5块板、7和19 kg/h;精制塔的适宜进料位置、优化的回流比和塔顶采出量分别为第11块板、3和764 kg/h;最终获得纯度(质量分数)高达99.9%的丁二酸二甲酯产品,其回收率为99.8%。另外运用Aspen Dynamics软件进一步考察了该工艺的动态性能,在进料流量和进料组成扰动情况下,控制系统可以有效调整装置操作条件使其在2—4 h内趋向平稳运行,精馏塔采用单端温度控制结构足以保证丁二酸二甲酯产品纯度和回收率。稳态和动态模拟结果为丁二酸二甲酯精制工艺的工业化设计和实际操作提供了借鉴。     

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。     

应用Aspen Hysys流程模拟实现气体分馏装置的提质增效

采用Aspen Hysys流程模拟软件,搭建了60万t·a^-1气体分馏装置的三塔模型,以精确地模拟实际的生产工况。基于此模型,对压力、温度和进料板位置进行了模拟分析,提出了最佳操作条件：丙烯塔的进料位置改为第130层塔板,回流量降至458t·h^-1,进料温度和丙烯塔操作压力保持不变,可新增丙烯产量70kg·h^-1。同时,对脱丙烷塔进行了优化分析,在确保塔底C3含量≤0.7%(v/v)的前提下,回流量可降至65t·h^-1。通过降低塔顶回流量和回收高价值的丙烯产品,可实现经济效益人民币164.28万元·a^-1。     

真空间歇精馏法精制双环戊二烯的研究

采用真空间歇精馏技术精制聚酯级双环戊二烯中的双环戊二烯,考察了操作压力、回流比、塔釜和塔顶温度对双环戊二烯质量分数和收率的影响,优化得到较佳精馏操作条件.实验结果表明:适宜的工艺条件为塔顶压力9kPa,回流比为3,塔釜温度为68～106℃,塔顶温度为45～87℃,在以上条件下,产品中双环戊二烯质量分数达到96％以上,收率达到90％以上,为工业化提纯双环戊二烯提供了实验依据.     

连续精馏生产优等品DMF的模拟研究

利用化工流程模拟软件Aspen Plus V8. 6,对N,N-二甲基甲酰胺(DMF)精制塔进行模拟研究。通过灵敏度分析确定了DMF精制塔的最佳工艺条件为:全塔采用52块理论板数,进料位置在42块理论板,回流比为1. 9,进料温度为85℃,此时DMF精制塔顶DMF质量分数≥99. 9%,重组分含量≤0. 01%,DMF收率≥97. 3%,可满足电子行业和高档聚氨酯(PU)浆料行业对优等品DMF的要求。本研究为DMF精制塔的设计提供了可靠的理论依据。     

共沸精馏回收乙酸仲丁酯的工艺流程参数优化

设计了一种用于处理乙酸仲丁酯副产物回收工业级乙酸仲丁酯的新工艺,并应用Aspen软件对该工艺中共沸精馏塔的理论塔板数、回流比、共沸剂的量、进料位置及进料温度和甲醇回收塔的理论塔板数、回流比及进料位置等工艺参数进行灵敏度优化与分析。最终优化后的模拟结果为：共沸精馏塔处理负荷按2.4 t/h计时,其塔板数为54块,塔顶的回流比为10,共沸剂进料量为1.8 t/h,进料位置为第30块板,进料温度为40℃,塔釜乙酸仲丁酯纯度99.0%达到工业级;与乙酸仲丁酯共沸精馏塔配套负荷的甲醇回收塔,理论板数为24块,塔顶的回流比为8,原料液进料为第20块板,甲醇纯度达到96%以上,甲醇含水量小于0.15%,达到工业一等品质量要求。经济效益分析的结果表明本工艺具有良好的经济效益。     

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。     

连续减压精馏分离椰子油脂肪酸的模拟研究

文章利用Aspen Plus化工模拟软件中的严格计算法RadFrac单元操作模块对椰子油脂肪酸进行了连续减压精馏分离模拟。考察了塔板数、回流比、进料位置对分离效果的影响。结果表明:采用两个精馏塔B1塔和B2塔串联操作,操作压强为2500 Pa(绝压),原料进料质量流率20 kg/h,B1塔理论板数为15,第8块塔板进料,回流比为2(体积比),塔顶可得到产物辛酸的质量流率为8.675 kg/h,质量分数可达98.58%及回收率可达99.83%。塔底物料经B2进一步分离,B2塔板数为15,第9块塔板进料,回流比为1,塔顶可得到产物癸酸的质量流率为10.86 kg/h,质量分数为99.79%及回收率为98.81%。模拟结果对实验研究及工业化生产具有指导意义。     

基于ASPEN PLUS的有机硅共沸物分离工艺模拟与研究

研究了采用双塔连续酯化分离法分离有机硅共沸物的生产工艺,并采用ASPEN PLUS过程模拟软件对酯化分离法的工艺过程进行模拟计算。对有机硅共沸物酯化分离这一反应体系的汽液平衡过程,采用ASPEN PLUS的DSTWU、RadFrac分离单元模块进行模拟,热力学方法选用NRTL模型,计算结果令人满意。对酯化法分离有机硅共沸物的工艺过程进行模拟计算,得到的流程工艺条件为:精馏Ⅰ塔理论塔板数58块,进料板数26,回流比22.8,塔顶温度41℃,塔顶压力101 kPa;反应精馏Ⅱ塔理论塔板数10块,进料板数5,回流比1.9,塔顶温度51℃,塔顶压力101 kPa,塔径为900 mm,最大负荷分率0.71,最大负荷因子0.05 m/s;填料高度6 m时,塔压降2 000 kPa,选用填料表面积121 m2/m3,填料孔隙率0.73。     

柴油加氢装置重沸炉停用可行性研究

利用ASPEN PLUS软件对某柴油加氢装置进行了严格的数学模拟,并进行了重沸炉停用可行性节能研究.结果表明:停用重沸炉是可行的,石脑油和精制柴油质量满足国家标准,产品分馏塔的进料温度为214.6℃,塔顶温度为142.3℃,塔底温度为213.1℃,石脑油流量为1.5t/h,蒸汽发生器可产生1.0MPa蒸汽7.4t/h.     

双氧水法制水合肼中间体提纯的数值模拟

在双氧水法制水合肼的过程中,通过研究产物的分离工艺流程,采用隔壁塔完成杂质的采出。用Aspen Plus软件对组分的分离与提纯进行计算机模拟,同时考察进料位置、进料温度、回流比和塔压等因素对结果的影响,得到最佳工艺操作参数,为实际生产提供理论依据。从隔壁塔塔顶采出的杂质和丁酮的摩尔比为0.023<0.03,符合回收的标准。同时,优化后冷凝器的能耗节省了14.1%,再沸器的能耗节省了10.8%。隔壁塔的主塔理论板数为42块,副塔理论板数为14块,进料位置为副塔第13块板,回流比为7,操作压力为0.101 MPa。塔底分离出的丁酮连氮百分数为98.2%。     

Aspen Plus在模拟分离环己酮装置多效精馏中的应用

采用四效精馏工艺对环己酮装置烷回收系统进行分离。运用Aspen Plus软件,选用NRTL模型为物性计算方法,在保证各塔塔顶醇酮含量均低于0.05wt%的前提下,以再沸器热负荷为指标,对各塔回流量、釜液出料量、产品质量等操作变量进行了模拟计算优化。得到了最佳工艺生产参数为:初馏塔回流量为27.6t/h,塔釜出料量为315t/h。烷一塔回流量为27.0t/h,塔釜出料量为320t/h。烷二塔回流量为29.5t/h,烷三塔回流量为42.7t/h,烷四塔回流量为55.2t/h,烷五塔釜液出料量为23t/h。     

醋酸乙烯精制工艺的流程模拟与优化

运用Aspen Plus软件,对某公司45万t/a醋酸乙烯精馏装置进行了流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对粗分塔、醋酸乙烯精馏塔、醋酸精馏塔的工艺参数进行了优化,确定了优化后的工艺参数:粗分塔的回流比为1.2,醋酸乙烯精馏塔塔顶循环回流比为4.0,侧线采出位置为第30块塔板,侧线采出量为57 000 kg/h,醋酸精馏塔共沸剂工艺水的进料量为5 500 kg/h。通过工艺参数优化,不仅醋酸乙烯产品的质量分数达到99.964%,而且使粗分塔、醋酸乙烯精馏塔和醋酸精馏塔的总能耗降低8.43%。     

氯乙烯精馏过程的模拟与优化

利用Aspen Plus模拟软件对某厂电石法生产的氯乙烯精馏过程进行了建模与模拟,进料规模为20 m~3/h。选择NRTL物性方法,对低沸塔和高沸塔进行了模拟,模拟结果如下:低沸塔的塔板数为29块,进料位置第3块,回流比为5,操作压力为0.52~0.53 MPa,高沸塔的塔板数为41块,进料位置12块,回流比为0.6,操作压力0.26~0.28 MPa;利用灵敏度分析工具研究了进料位置、采出率、回流比三个因素对精馏过程的影响,对氯乙烯精馏过程进行了优化,结果表明:对于低沸塔,进料位置为3,塔板数为29,B/F为0.99,回流比为6;对于高沸塔,进料位置为12,塔板数为41,D/F为0.99,回流比为0.2。     

反应精馏合成草酸二乙酯的工艺研究

研究了反应精馏合成草酸二乙酯的工艺条件,在自行设计的反应精馏塔内考察了挟带剂种类及用量、塔釜温度、进料速度、回流进料比对酯化反应的影响。环己烷为较适宜的挟带剂,确定了最佳工艺条件：塔釜温度为110℃,进料速度0.8 mL/min,回流比3。在最佳工艺条件下草酯二乙酯的酯化率达到92.16%。     

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。     

脂肪酸连续精馏工艺系统及流程模拟

文章介绍拟建的脂肪酸连续精馏装置的工艺流程,着重利用模拟软件Aspen One对多组分脂肪酸连续精馏进行模拟和分析,最终确定塔的最佳进料位置、最佳进料温度、塔顶最佳操作压力、回流比,以及侧线抽出量对分离效果的影响,并计算了塔板水力学,给出填料的操作负荷性能图。     

二氯二氢硅反歧化反应制备三氯氢硅工艺的研究

采用特定的催化剂,在反歧化精馏装置上由二氯二氢硅制备三氯氢硅。研究了物料配比、温度、压力、回流量等因素对二氯二氢硅转化率的影响。结果表明,当二氯二氢硅进料量为800 kg/h时,反歧化工艺操作的最佳工艺参数为:四氯化硅与二氯二氢硅的量之比为2∶1、塔釜温度90.5℃、反应床层温度78℃、塔顶温度48.5℃、塔顶压力为(85±0.5)k Pa、回流量为7 000 kg/h;此时,二氯二氢硅转化率可达95.4%。     

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。     

C4生产MMA原料预分馏工段的模拟优化

利用Aspen Plus模拟软件对C₄氧化生产MMA原料预分馏工段工艺流程进行模拟,并利用Aspen Plus中Sensitivity模块对T1001塔进行优化。根据物系性质选择NRTL热力学方程,采用RadFrac模块建立模拟流程并进行计算;考察了操作参数对T1001塔塔顶产品中异丁烯及正丁烷回收率的影响,得到优化的操作参数:理论塔板数97、回流比3.2、塔顶压力5.43 bar、萃取剂进料位置第11块板、萃取剂进料温度45℃,此时塔顶产品中异丁烯的回收率达99.6%,正丁烷的回收率为0.8%。