基于Aspen Plus模拟优化高纯MTBE合成装置

基于Aspen Plus V12软件,建立了某工厂合成高纯MTBE装置全过程稳态模型,模型运算结果与装置生产运行参数匹配良好。在此基础上,综合考虑了醇烯比、回流比等关键工艺参数对系统的影响,预测出较优的工艺参数：醇烯比是1.04,催化精馏塔回流比是1.5,萃取吸收塔溶剂比是0.05,甲醇回收塔回流比是2.5,产品脱重塔回流比是0.9。经过工艺参数优化,高纯MTBE产品质量分数达到99.62%,MTBE回收率达到91.69%,异丁烯转化率达到99.66%,催化精馏塔、甲醇回收塔以及产品脱重塔塔底总热负荷降低7.68%。     

Aspen Plus在化工中的应用

Aspen Plus是基于稳态化工模拟、优化、灵敏度分析和经济评价的大型化工流程模拟软件,其广泛应用于化学与石油工业、炼油加工、生物及医药等方面。文章介绍了该软件的功能特点,综述了近几年来该流程模拟软件在化工工程中的应用成果及发展情况。     

某化工系统流程的Aspen Plus软件模拟分析

利用Aspen Plus软件对某化工系统流程模拟,并查看各物流结果。应用实例表明,在化工生产中应用Aspen Plus软件可以优化生产,对设备和整套生产装置的操作参数进行模拟,从而实现装置设计优化。     

基于Aspen Plus的氨吸收制冷流程模拟

通过对氨吸收制冷工艺的深入研究,运用Aspen Plus软件模拟氨吸收制冷流程,并研究分析吸收器操作压力对出口氨水浓度和液氨蒸发温度的影响。     

Aspen Plus在精馏实验中的模拟优化

应用Aspen Plus化工模拟系统中的精馏模块对连续精馏实验乙醇-正丙醇物系分离塔进行模拟,利用模拟结果对实际精馏实验的操作条件进行对比和过程优化,从而得出最优实验结果。通过两种方法进行模拟比较后表明,当确定操作回流比为4时得到的产品纯度更高,塔顶产品中乙醇的质量纯度可达到80.10%,塔底产品正丙醇的质量纯度达到98.00%,更能提升实验的准确性。     

基于Aspen Plus的原油常减压蒸馏装置的模拟

在Aspen Plus软件平台上,以标定数据为主要输入数据,以产品控制指标为主要约束条件,建立了某厂原油常减压蒸馏装置的稳态模拟流程。在建立过程中,采取对装置流程进行简化处理、将总板效率作为调节变量等方法,使模拟流程的工艺参数、物料平衡和产品恩氏蒸馏数据与生产基本相符。     

Aspen Plus对液化气分离装置的模拟与优化

利用Aspen Plus流程模拟软件,对液化气分离装置进行了模拟,模拟结果与实际生产比较吻合。在此基础上,利用灵敏度分析工具,对塔压,回流比以及塔底抽出量等重要操作参数进行了优化。通过操作参数的优化,液化气分离装置的分离效果有了显著的提高。     

基于Aspen Plus的甲醇合成过程模拟

利用Aspen Plus模拟了甲醇合成过程,并分析了循环比对粗甲醇产量、碳转化率、粗甲醇含量及循环气压缩机功耗的影响。结果表明:粗甲醇中甲醇含量为93.32mol%,反应器1出口物料中H₂、CO、CO₂、甲醇含量分别为73.46mol%、4.47mol%、2.63mol%、13.80mol%,反应器2出口物料中H₂、CO、CO₂、甲醇含量分别为71.93mol%、2.35mol%、2.58mol%、17.03mol%;循环比由1.06增加到2.26,粗甲醇产量由2430kmol/h提高到2505kmol/h,碳转化率由96.02%提高到98.25%,粗甲醇含量由93.5mol%降低至92.8mol%,循环气压缩机功耗由899kW增加到1788kW。     

Aspen Plus应用于逆流萃取模拟实验教学探索

在逆流萃取模拟实验中,先运用Aspen Plus软件进行模拟计算,然后进行实验操作,再对操作过程进行模拟计算,将实验操作与理论计算相结合,激发了学生的学习兴趣,加深了学生对实验基本原理的理解,提高了学生的动手能力和理论计算能力。     

Aspen Plus软件模拟CO变换流程的研究

运用Aspen Plus软件中3种不同反应器模型组合成RPlug-RPlug-RPlug,RPlug-RPlug-RGbbis和RPlug-RPlug-RCSTR模型,分别对CO变换流程进行模拟。对3个组合模型的模拟结果进行分析发现:RPlug-RPlug-RPlug组合模型模拟经过整个变换炉后CO的总转化率为68.5%,比实际结果低7%左右;RPlug-RPlug-RGbbis组合模型模拟经过整个变换炉后CO的总转化率为99.33%,是不可能实现的过程;RPlug-RPlug-RCSTR组合模型模拟经过整个变换炉后CO的总转化率为74.2%,与实际情况的结果最相近,为最适宜的CO变换流程模拟模型,能够真实客观地模拟出整个变换流程。     

基于Aspen Plus的Shell气流床工业气化炉模拟

基于Aspen Plus软件的Gibbs自由能最小化法,本文建立了煤粉在Shell气流床中的气化模型。该模型预测气化温度和煤气组成,与文献试验结果吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块研究了氧煤比、氧气体积分数和氧气预热温度对气化结果的影响,并进行了正交模拟计算,研究了以上3种因素共同作用的结果。结果表明：氧煤比增加使碳转化率升高,冷煤气效率先升高后降低,并在氧煤比为0.9kg/kg时取得最大值77.72%;氧气体积分数增加使煤气热值、碳转化率和冷煤气效率升高,氧煤比为0.8kg/kg且氧气体积分数为50%时,冷煤气效率可达82.6%;氧气预热温度增加使碳转化率、冷煤气效率升高,氧煤比为0.8kg/kg且氧气预热温度为600℃时,冷煤气效率可达82%。通过正交模拟计算综合分析,氧煤比对冷煤气效率和碳转化率的影响作用占首位,氧气体积分数对煤气热值、有效气体积分数、煤气产率的影响作用占首位,氧气预热温度对煤气化指标影响较小。在实验范围内,当氧煤比0.8kg/kg、氧气体积分数100%、氧气预热温度300℃时的煤气热值达到最大值3011kcal/m³;当氧煤比为0.8kg/kg、氧气体积分数60%~100%、氧气预热温度300~500℃时的冷煤气效率达到最大值83.46%。     

基于Aspen Plus的水煤浆气化模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了以纯氧为气化剂的气流床煤气化的数学模型,模拟计算了Texaco气化炉的制气过程;并利用该模型模拟研究了氧煤比和水煤浆浓度对煤气化指标的影响。结果表明:水煤浆浓度和氧煤比是影响水煤浆气化过程和出口煤气成分的主要因素,同时提出了提高出口煤气有效成分(CO+H2)的措施。     

Simulation of membrane distillation modules for desalination by developing user's model on Aspen Plus platform

This paper presents a simulation study of direct contact membrane distillation (DCMD) and air gap membrane distillation (AGMD) for desalination. Simulation models are built on Aspen Plus^® platform as user defined unit operations for these two types of modules, respectively. Large scale modules for practical industrial applications are simulated and studied for the effects of design and operation variables, as well as the importance of heat and mass transfers of each phase. For each type of modules with heat recovery design, the response surface method (RSM) is applied to develop the performance-variables quadratic model, followed by the multivariable optimization. Optimal designs can realize separation efficiencies, defined as the ratio of water produced to the feed, of 8.2% and 5.8% for DCMD and AGMD, respectively.     

Aspen Plus在聚醚装置废气洗涤塔流程模拟中的应用

针对聚醚生产装置工艺废气中含有环氧丙烷(PO)、环氧乙烷(EO)和二甲胺等污染物的情况,通过Aspen Plus软件对聚醚装置工艺废气洗涤塔的吸收操作进行了模拟设计,并与实际生产进行了对比。结果表明,在满足污染物排放浓度低于80 mg/m3要求的情况下,洗涤塔的操作温度、压力和理论塔板数模拟参数值与实测值基本吻合,该方法对指导聚醚废气洗涤塔的设计和实际操作具有一定的作用。     

基于Aspen Plus的粉煤气化模拟

以Aspen Plus为模拟工具,选择反应平衡模型,并应用Gibbs自由能最小化方法建立了Shell粉煤气化模型;通过对神华、沾化和天碱煤种的气化模拟,对建立的模型进行了检验,结果表明:用N2输送粉煤的气化过程能够很好地模拟,而用CO2输送粉煤的气化过程模拟偏差较大.以沾化煤种为例,检验了气化炉散热损失取煤总热值约2%的合理性;研究了不同操作条件下的气化性能,结果表明:提高温度和压力可使气化过程得到强化.     

Aspen Plus模拟乙醇-正丙醇精馏分离

以乙醇-正丙醇精馏分离为模拟对象,利用Aspen Plus模拟软件中的WILSON模型对模拟体系中的相关参数进行回归。此外,相关的物性方法选择精馏模块RADFRAC对精馏过程进行模拟及建立,然后对精馏模拟过程中影响产品纯度的因素进行分析。最后得出进料中乙醇的百分含量为0.25,正丙醇的百分含量为0.75时进行精馏分离得到乙醇产品纯度最高且能耗低的最佳操作条件。     

基于Aspen Plus的固定床高温煤气化模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了以高温空气为气化剂的固定床煤气化的数学模型,模拟计算了逆流式固定床气化的制气过程;并利用该模型模拟研究了不同空煤比以及不同的空气预热温度对煤气化指标的影响,结果表明:在相同空煤比与汽煤比的工况下,提高空气的预热温度可以使气化过程得到强化。     

用Aspen Plus模拟汽油分馏塔系统

以Aspen Plus模拟乙烯装置汽油分馏塔系统,其轻烃部分物性可以用Peng-Robison、Redich-Kwong-Seave等状态方程来描述,馏分油部分物性则用虚拟组分(Fictitious Components)描述,文章还以此研究了各工艺参数对塔板温度的影响。     

用Aspen Plus软件模拟计算HCI回收

提出了一种湿法回收氯化氢的新工艺,介绍了用Aspen Plus软件模拟计算该氯化氢回收工艺的方法,计算过程包括:(1)合理选取模拟计算的工艺流程;(2)选取合适的数学模型和热力学方法;(3)选取合适的参数,湿法氯化氢分离回收工艺条件为冷冻温度-22℃.     

用Aspen Plus软件模拟计算HCl回收

提出了一种湿法回收氯化氢的新工艺,介绍了用AspenPlus软件模拟计算该氯化氢回收工艺的方法,计算过程包括：（1）合理选取模拟计算的工艺流程;（2）选取合适的数学模型和热力学方法;（3）选取合适的参数。湿法氯化氢分离回收工艺条件为冷冻温度-22℃。