分壁式精馏塔分离醇类三元物系的实验研究

自行设计分壁式精馏塔用于分离乙醇-正丙醇-正丁醇三元物系,并获取最优的操作条件。当进料中乙醇-正丙醇-正丁醇的质量比为1∶3∶1,回流比为7,液体分配比为1∶3,气体分配比为1∶1时,实验的分离效果最佳,塔顶产品中乙醇的质量分数为98.15%、侧线产品中正丙醇的质量分数为95.67%、塔釜产品中正丁醇的质量分数为94.77%。     

分壁式精馏塔精制丁二烯流程模拟

丁二烯是一种重要的石油化工烯烃原料,由于其生产过程能耗高,因此节能降耗成为丁二烯生产工艺的研究热点。利用Aspen Plus模拟软件对丁二烯精制工艺的两套流程进行了模拟研究,考察了分壁式精馏塔(DWC)中内部互连物流连接位置、预分离塔气液相流量和回流比对分离效果和热负荷的影响,对比了相同分离条件下DWC分离流程和传统顺序分离流程的能耗,并根据两套分离流程中塔内液相丁二烯浓度分布情况,分析DWC的节能原因。结果表明,当主塔理论板数105,预分离塔理论板数56,进入预分离塔气相流量1020kmol/h,液相流量890kmol/h,回流比7800时,DWC分离效果最好,丁二烯质量分数可达99.7%,这为DWC精制丁二烯工艺的工业化提供了理论依据。由于DWC有效减少了精馏过程中的返混效应,提高了能量利用率,使其冷凝器可节能29.36%,再沸器可节能29.19%,存在明显的节能优势。     

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。     

基于分壁式精馏塔的甲醇-碳酸二甲酯分离新工艺研究

提出了利用分壁式萃取精馏塔分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物的新工艺,分析并建立了分壁式萃取精馏塔的热力学等效模型,利用Aspen Plus对该塔进行模拟和参数优化。主塔理论板数为36块,侧线精馏段理论板数为5块,隔板底端在主塔第27块塔板上,原料进料在第15块板,萃取剂进料在第3块板,回流比为1.2,溶剂比为1.2,在此参数下对分壁式萃取精馏塔进行严格模拟,可得到质量分数99.58%的碳酸二甲酯和99.82%的甲醇,回收萃取剂的质量分数可达到100%。与常规萃取精馏工艺相比,再沸器热负荷降低16.01%,冷凝器热负荷降低13.47%。     

分壁式萃取精馏塔制取无水正丙醇的实验与模拟研究

采用分壁式萃取精馏塔制取无水正丙醇,以乙二醇为萃取剂,在溶剂比为3、主塔回流比为2.5时,实验测得塔顶正丙醇的质量分数达到96.03%,塔釜乙二醇的质量分数达到99.44%,可作萃取剂直接循环利用。利用Aspen Plus对该工艺进行模拟计算,其结果与实验基本一致。模拟对比该工艺和常规双塔萃取精馏工艺,结果显示分壁式萃取精馏塔节能22.5%,降低了能耗和设备投资。     

分壁式萃取精馏塔制备高纯度醋酸乙烯酯的模拟与优化

针对醋酸乙烯酯和水的二元共沸物采用普通精馏分离难以获得高纯度的醋酸乙烯酯的问题,采用甘油作为萃取剂,利用分壁式萃取精馏塔分离了醋酸乙烯酯和水的二元共沸物。利用Aspen Plus软件系统考察了主塔原料进料位置、萃取剂进料位置、萃取剂进料量、侧线采出位置、主塔回流比和副塔回流比等因素对于醋酸乙烯酯的分离效果及能耗的影响,确定了最优工艺参数。同时还与常规萃取精馏塔进行了比较,结果表明节能效果明显。     

分隔壁精馏塔分离醇类混合物的模拟

以分隔壁精馏塔分离乙醇、正丁醇及正己醇为例,建立分隔壁精馏塔稳态模型。用Aspen Plus软件进行模拟,模拟数据与实验数据吻合良好。同时考察了分隔壁精馏塔内液体分配比对产品含量的影响及正丁醇液相组成分布情况。比较了采用分隔壁精馏塔和常规二塔流程分离此物系的节能情况。结果表明,由于分隔壁精馏塔能极大地减少返混现象的产生,故达到相同的分离要求,分隔壁精馏塔比常规精馏的流程更节能,采用分隔壁精馏塔分离此物系时,中间组分的摩尔分数越高,节能效果越好,当进料组成为n(C2H5O)∶n(C4H10O)∶n(C6H14O)=1∶3∶1时,可节能25.9%。分隔壁精馏塔技术是一种节能、经济的新工艺。     

基于优化总投资的分壁精馏塔分离BTX工业原料模拟分析

节能减排是当今石化领域的研究热点之一。作为典型的过程强化设备,分壁精馏塔(DWC)具有明显的节能和节约设备投资的优势。本文首先对两塔分离苯–甲苯–二甲苯混合物(BTX)工业原料的过程进行了模拟,在此基础上对使用分壁精馏塔进行分离的过程进行了模拟及优化,最后对比两塔流程和DWC分离工业BTX原料的结果表明,分壁精馏塔较常规的两塔分离序列节能和节约设备投资效果明显,DWC较两塔流程节能36%,全塔总投资下降32%。     

Kaibel分壁精馏塔分离芳烃的稳态和动态模拟

Kaibel分壁精馏塔(Kaibel divided-wall column,KDWC)可在一个塔内实现四组分混合物的高纯度分离。本文以分离苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯为研究对象,建立了KDWC严格稳态模型,获得了优化的塔体结构。通过研究KDWC分离17组进料组成的基础上,获得了KDWC的稳态分离的初步规律:实现KDWC的高纯度分离,既需要通过分液比控制预分馏段顶部馏出气相中的二甲苯含量,又需要通过分气比控制预分馏底部馏出液相中甲苯含量;两个侧线的组成中,重组分杂质的含量要远多于轻组分杂质的含量;中间组分甲苯在预分馏段仍有返混。随后,在Aspen Dynamic环境下建立了KDWC的组分控制模型,控制结果表明该模型可以应对±10%的流量和进料组成波动,但二甲苯产品纯度会出现少量偏差。     

流程模拟软件Aspen Plus在精馏塔设计中的应用

以Aspen Plus流程模拟软件对精馏塔进行了简捷设计和严格核算,对精馏塔设计的影响因素进行了分析,并对精馏塔的经济核算进行了初步说明。     

隔板精馏塔分离氯化亚砜的模拟研究

隔板精馏技术是一种节能、高效的新型分离工艺。以氯化亚砜产品的精馏过程为实例,应用PRO/II软件对两塔工艺进行模拟计算,模拟结果与工业生产实际数据对比吻合良好,可以得到高纯度产品。进一步模拟计算隔板精馏塔工艺,讨论了汽液相分配比、回流量和侧线采出位置对产品纯度及能耗的影响,确定最适宜操作条件为液相分配比1.4、汽相分配比2、回流量17 000 kg/h、侧线于采出段34块板采出。在最适宜操作条件下与常规精馏塔间接、直接精馏序列相比,分别可节能25.8%和17.9%。     

合成气一步法制二甲醚吸收塔的模拟研究

利用Aspen Plus软件对合成气一步法生产二甲醚工艺中的二甲醚吸收塔进行了模拟计算。考察了在获得相同二甲醚吸收率下,不同吸收剂的用量、不同吸收剂对整个工艺能耗的影响。此外,还考察了气液比(G/L)、压力、温度、CO2相对含量等工艺参数对二甲醚吸收率的影响。结果表明,在达到相同二甲醚吸收率下,质量分数为64%左右的甲醇水溶液作为吸收剂时,吸收剂用量最少,甲醇作吸收剂时工艺能耗最少,并且吸收压力和温度对二甲醚吸收率的影响最明显。本实验条件下,吸收压力应在2.0MPa～3.0MPa、吸收温度应在20℃～40℃、G/L在70～100为宜。     

基于Aspen Plus粗甘油混合物的分离工艺模拟

采用化工流程模拟软件Aspen Plus,以NRTL热力学模型对粗甘油混合物的分离过程进行了模拟。流程采用闪蒸分子蒸馏相结合的技术,考察了压强和温度对分离效果的影响。模拟优化的结果为:闪蒸的真空度为6.7 kPa,除去10%的水,其中携带甘油的含量为0.5%;分子蒸馏的真空度为420 Pa,温度为160℃,蒸出的甘油蒸汽的量为717.44 kg/h,其中甘油的质量分数为95%(W),一级产品总量为626.22 kg/h,甘油纯度为99.8%(W),二级产品总量为57.96 kg/h,甘油纯度为95.8%(W)。甘油总收率达到94.6%(W)。     

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。     

正己醇分离与回收利用

基于Aspen Plus模拟软件能提供准确的单元操作模型,进行单元和全过程的计算,以流量1 000 kg/h的正己醇与水共沸溶液为处理对象,经过间歇精馏、连续精馏的考察,得到最佳操作参数,正己醇与水共沸体系可达到很好的分离效果。对工业化设计与生产具有一定的指导意义。     

固定床煤气化炉的模拟与优化

借助过程模拟软件Aspen Plus建立了固定床煤气化炉的数学模型,模拟计算了固定床煤气化炉的制气过程,并利用现场数据对模型进行考核,结果表明该模型与实际生产运行数据吻合较好,最大误差低于7.05%;利用该模型研究了空气和蒸汽的通量、空气和蒸汽的预热温度对评价指标的影响,以及在体积流量相同时,夏季和冬季实际空气通量对评...     

Aspen Plus模拟计算甲醇合成的平衡组成

采用Aspen Plus模拟软件,对甲醇合成系统中纯组分H2、CO、N2、CO2等的密度值、纯组分甲醇容积值以及不同温度、不同压力下三组分混合物CH3OH-CO-H2容积值进行了计算,在此基础上分别模拟计算了5MPa和15MPa、不同温度下甲醇合成系统的平衡组成。将上述计算值与应用SHBWR状态方程计算值进行比较,结果表明,模拟计算结果与文献值较为接近,误差在工程允许的范围之内,可以用Aspen Plus软件模拟计算甲醇合成系统的平衡组成。     

变压精馏分离1,1,1,3,3-五氟丙烷-氟化氢的工艺模拟

1,1,1,3,3-五氟丙烷-氟化氢混合物是一种二元最低共沸物。在计算机模拟和分析的基础上,研究了变压精馏分离五氟丙烷-氟化氢的工艺流程。选用Aspen P lus软件内置的热力学模型W ILS-HF描述五氟丙烷-氟化氢二元共沸体系的气液平衡。根据实验数据,回归该热力学模型中的交互作用参数,模型的计算结果与实际数据吻合较好。使用Aspen P lus对整个分离流程进行模拟计算,以系统能耗最低为目标,对重要的工艺参数进行了优化,模拟结果对工业过程的设计具有一定的指导意义。