甲醇变压逆流双效精馏系统工艺模拟与优化

对粗甲醇的精馏工艺方法进行了评述,提出以变压逆流工艺实现精馏系统内热集成,达到节能目的.建立了变压逆流双效精馏系统工艺模型,基于序贯模块法的稳态过程模拟进行流程模拟计算,得到了该流程的基本数据,对具有热集成的精馏系统加压精馏塔操作压力对分离的影响、冷凝再沸器传热温差、分离要求对精馏节能的影响等方面进行对比研究并优化.结果表明：变压逆流热集成的甲醇双效精馏工艺差压小,是宜选的流程,可以节蒸气25.5%,节冷却水31.6%.     

溶剂回收热集成精馏工艺

在不改变溶剂回收过程设备的条件下,通过改善塔系之间热匹配关系,确定一种热集成精馏工艺流程方案,以达到减少溶剂回收过程能耗的目的。在满足工艺目标的情况下,选择了侧线精馏的部分热偶合精馏流程来实现降低能耗的目的。模拟结果显示热偶合流程和组合流程能耗低于对比溶剂回收工艺过程。通过对流程的工艺特征进行模拟计算,研究了热偶合流程和组合流程的工艺条件变化对主要组分浓度的影响,研究了回流比、中间物流采出位置和中间物流采出量等参数变化对主要工艺控制指标的影响。     

水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸物系热集成萃取精馏工艺

针对水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸体系的特点,提出了热集成萃取精馏工艺对其进行分离研究。选择WILSON热力学模型计算该物系的气液相平衡数据,利用ASPEN PLUS软件中的两相闪蒸模块,模拟得到了不同萃取剂条件下,该物系各共沸组分间的相对挥发度。结果表明,乙二醇作为该物系的萃取剂比较合适,且最佳的溶剂比为0.37。在此基础上,以能耗和年总费用(C_AT)作为技术经济评价指标,对常规三塔萃取精馏工艺进行了模拟与参数优化,并利用夹点分析技术对精馏系统的换热网络进行了优化。基于换热网络的优化结果,对常规三塔萃取精馏工艺进行了热量集成。研究结果表明,与常规三塔萃取精馏工艺相比,热集成萃取精馏工艺其能耗降低约34.70%,C_AT节省约21.98%,热力学效率提高约36.34%。因此,热集成萃取精馏工艺是分离该三元共沸物系比较合适的节能工艺。     

萃取和热集成变压精馏分离异丙醇与异丙醚的模拟

异丙醇-异丙醚形成二元共沸物,一般精馏方法很难分离.利用化工过程软件Aspen Plus,在异丙醇和异丙醚产物的摩尔分数达到0.999的条件下,以乙二醇为溶剂的萃取精馏流程和热集成变压精馏流程对异丙醇-异丙醚混合物分离进行模拟.以全年总费用最低为目标,确定萃取精馏流程两塔的理论板数、进料位置和溶剂进料位置以及热集成变压精馏流程的高压塔操作压力,两塔的理论板数,进料位置,得到两种流程的最优操作条件.从模拟结果可知,对于异丙醇-异丙醚混合物的分离,热集成变压精馏所需的全年总费用更低,比萃取精馏的全年总费用降低了10.86％.对于该混合物,热集成变压精馏流程要优于萃取精馏流程.     

热集成变压精馏分离乙酸乙酯与乙醇工艺及模拟

基于乙酸乙酯与乙醇共沸特性的分析,提出了热集成变压精馏的分离工艺,由加压塔和常压塔串联构成。选择NRTL (non random two liquids)模型为物性计算方法,其二元相互参数由汽液相平衡数据回归,利用Aspen Plus软件对提出的分离工艺进行模拟与优化,详细分析了两塔的理论板数、进料位置及回流比对分离的影响,并对比能耗。结果表明,热集成变压精馏分离工艺能很好地实现乙酸乙酯与乙醇的分离,得到最佳的工艺条件,与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节约加热蒸汽34.7％,为共沸物分离的设计和过程节能提供依据。     

正丙醇脱水萃取与共沸精馏隔壁塔工艺经济性对比

针对正丙醇脱水分离的常规萃取精馏及共沸精馏工艺能耗较高的缺点,提出以二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂的萃取精馏隔壁塔工艺、以乙酸乙酯为共沸剂的共沸精馏隔壁塔工艺两种分离方案。利用Aspen Plus软件进行了以上两种流程模拟并以年度总费用最低为优化目标对两种工艺分别进行全局优化,得到两种流程的最优设备及操作参数,并对其经济性进行对比分析。结果表明:共沸精馏隔壁塔工艺的年度操作费用比萃取精馏隔壁塔工艺降低约28.68%,其年度总费用降低约17.63%,说明共沸精馏隔壁塔工艺更具经济优势和工业应用性。     

具有热集成精馏流程的综合——一种知识与算法相结合的方法

基于对精馏、精馏流程以及热集成特性的分析,本文提出了将知识与算法相结合的方法用于合成具有热集成的精馏流程。将问题的求解分成三个层次来完成：即初始流程及基本结构的产生,精馏系统内的热集成以及精馏子系统与过程系统的热集成。其中包含对简单塔、复杂塔以及各种热集成精馏结构的处理,包括：热泵、热偶、多效、中间换热器等。知识与算法的有机结合使得按照本方法能够产生最优的具有热集成的精馏流程。并能够直接产生设计者所需的流程的设备及操作参数     

隔壁精馏塔分离醋酸乙烯酯模拟优化的研究

隔壁精馏塔技术是一种优良的精馏节能与过程强化技术.与常规精馏技术相比,具有较高的热力学效率,能耗低,减少了设备投资和数量.针对醋酸乙烯酯精制工艺,在对常规双塔精馏分离流程分析基础上,设计了醋酸乙烯酯隔壁精馏塔工艺方案,并采用Aspenplus进行模拟计算和优化,分析了隔壁塔塔内的气相分配比、回流比、液相分配比、温度分布...     

乙烯精馏塔热泵流程的模拟

利用ASPENPLUS软件,对常规乙烯精馏塔的操作工况进行了模拟。在此基础上,提出了该精馏塔的两种开式热泵流程并作了模拟计算,确定了以上两种开式热泵流程的操作条件。计算结果表明,与乙烯常规精馏相比,A型开式热泵流程可节能24．9％,B型开式热泵流程可节能12．6％。     

乙烯精馏塔热泵流程的模拟

利用ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ软件,对常规乙烯精馏塔的操作工况进行了模拟。在此基础上,提出了精馏塔的两种开式热泵流程并作了模拟计算,确定了以上两种开式热泵流程的操作条件。计算结果表明,与乙烯常规精馏相比,Ａ型开式热泵流程可节能２４．９％,Ｂ型开式热泵流程可节能１２．６％。     

苯-甲苯双效精馏的优化计算

建立了苯－ 甲苯单塔精馏的ＭＥＳＨ 方程组,采用分割技术用计算机进行迭代求解,得到了塔内各理论板的气液流量、温度和浓度分布及塔顶和塔底热负荷,并计算了该过程的热力学效率为１３ ．９７ ％ 。在此基础上,提出了苯－ 甲苯的并流型双效精馏流程,并对该流程进行了工艺分析,确定了高压塔塔顶采出量及回流比为两个塔的协调变量。在规定各塔压和高压塔塔底流量的条件下,以综合效益为优化目标,以两塔的回流比为决策变量,采用一维定步长搜索给出决策变量改进值的方法进行优化计算,确定了双效精馏流程的工艺操作条件。优化计算结果表明,高压塔压力为３４ ．３４ Ｎ／ｃｍ ２ ,回流比为１ ．１ ,低压塔压力为常压,回流比为３ ．２ 的双效精馏比单塔精馏可节约供热量３２ ％ ,节约蒸汽用量２８ ％ ,且双效精馏过程的热力学效率可提高４ ．３９ ％ ,是一种非常有效的节能措施     

基于模拟分析技术和启发式方法的精馏塔系热集成

用一些塔的塔顶物流来加热另一些塔的塔底物流以减少公用工程耗量的精馏塔系热集成,是针对精馏系统的一种节能潜力极大的措施。提出了一种将模拟分析技术和启发式方法相结合的完整的塔系热集成方法。该方法通过对基于三条热集成规则的热集成矩阵的启发式分析,同时考虑了精馏塔间的直接热集成和调压热集成。根据所提出的三条准则筛选出可行且有效的热集成方案。此外,应用ASPEN PLUS模拟分析了压力变化对分离效果的影响,以确保调压热集成的可行性。对某石化公司的乙烯装置分离系统的塔系提出了热集成方案。在该热集成方案中,采用了一处直接热集成,两处调压热集成。结果表明,集成后,精馏塔系的加热公用工程和冷却公用工程的消耗量分别减少13.8%和18.9%。     

隔离壁萃取精馏塔分离甲乙酮/水

利用隔离壁萃取精馏塔分离甲乙酮/水的共沸物。考察了溶剂比、回流比和进料速度对分离过程的影响。当溶剂比为3、回流比为3.5、进料速度为1.6 mL/min时,塔顶甲乙酮的质量分数达到98.8%,塔釜乙二醇质量分数达到96.3%。利用Asp-en Plus对该新工艺进行了模拟。结果表明,模拟值与实验值相一致。此新工艺比常规萃取精馏工艺节能5.6%。     

基于机械蒸汽再压缩热泵的DMAC水溶液浓缩工艺模拟

分析了蒸汽机械再压缩(MVR)热泵浓缩工艺的节能原理和适用工况,并以DMAC水溶液的浓缩为研究对象,提出了三效MVR热泵蒸馏浓缩工艺。采用Aspen Plus过程模拟软件中的Compr压缩机模块和Radfrac精馏模块,并以能耗最低为目标函数,对三效MVR热泵蒸馏浓缩工艺和三效蒸馏蒸发浓缩工艺分别进行了模拟与优化,得到了合适的工艺操作参数。研究结果表明,与三效蒸馏蒸发浓缩工艺相比,三效MVR热泵蒸馏浓缩工艺节能约68.7%,其平均能效比COP值为0.863。多效MVR热泵蒸馏浓缩工艺具有较大的经济优势。     

塔顶蒸气直接压缩式热泵节能特性研究

以丙烯-丙烷、苯-甲苯两种物系为研究对象,通过模拟计算研究塔顶蒸气直接压缩式热泵精馏节能特性,研究不同沸点差进料物系对热泵精馏节能效果的影响.将计算结果与常规精馏塔进行比较,结果表明:与常规精馏相比,热泵精馏节能优势明显;沸点相近的丙烷-丙烯物系最适用于塔釜液闪蒸再沸式热泵精馏,节能率在70%以上,经济效益非常可观.     

热化学硫碘开路循环制氢系统的设计与模拟

为了对热化学硫碘开路循环制氢系统进行优化设计及热效率评估,利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus对硫碘开路循环联产氢气和硫酸系统进行设计和模拟,计算质量、能量平衡及热效率.在考虑泵功和废热回收的情况下,开路系统的最高计算热效率达到66.2%.其次,利用灵敏度分析,分别考察HI精馏塔回流比、精馏塔压力、HI相循环量、HI分解率和产品硫酸质量分数5个设计参数对系统效率的影响.结果显示,HI相循环量和精馏塔回流比是影响系统效率的主要因素,其他参数对效率影响较小.通过优化本生反应操作条件可显著减少HI相的循环量,提高系统效率.计算结果与文献参考值接近,为今后大规模硫碘循环制氢系统的设计及优化提供参考.