萃取精馏法从加氢裂解C9芳烃中脱除茚满的模拟与优化（英文）

选择丙三醇为萃取剂,采用ASPEN PLUS化工流程模拟软件对萃取精馏法从加氢裂解C9芳烃中脱除茚满的过程进行模拟计算。考察了理论塔板数、进料位置、萃取剂进料位置、溶剂比及回流比等操作参数对萃取精馏分离效果的影响,并通过正交试验对各操作参数进一步优化。结果表明:当理论塔板数为45、进料位置在第24-26块塔板、萃取剂进料位置为第5块塔板、溶剂比为2.0、回流比为1时,萃取精馏塔顶馏出液中茚满的含量可控制在1%以下。     

脱氢法生产乙酸乙酯的流程模拟与优化

运用化工流程模拟软件Aspen Plus,对乙醇脱氢生产乙酸乙酯的工艺流程进行模拟计算分析,建立了10 wt/a乙酸乙酯生产工业过程的详细流程,最终乙酸乙酯产品纯度达99.98%,收率可达98.26%。对精馏工段关键的乙醇塔和粗塔组成的差压精馏体系进行了灵敏度分析,重点考察了进料板位置、回流比、塔顶采出量等工艺参数对精馏塔分离效果和操作能耗的影响,得到优化的参数,即乙醇塔新鲜进料板位置为第12块,循环物料进料位置为第9块,回流比2.10,塔顶采出量为33500 kg/hr:粗塔进料板位置为第9块,回流比为1.43,塔顶采出量为21000 kg/h。本文研究结果为工业上选择合适的设备参数和操作参数提供有力的数据支持。随后对原换热网络进行了进一步优化设计,节省能耗24.56%。     

萃取精馏分离乙醇-甲苯共沸体系的模拟与优化

利用化工流程模拟软件,选用Wilson模型作为气液平衡的计算模型,对萃取精馏分离乙醇-甲苯共沸物的过程进行模拟研究。考察不同溶剂对乙醇一甲苯相对挥发度的影响,筛选出适宜的溶剂为正丙苯。对溶剂和原料的进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料温度对萃取精馏效果的影响进行了模拟分析。在保证产品乙醇、甲苯质量分数均在0.998以上的条件下,萃取精馏塔模拟优化结果为:全塔总理论板数35块,溶剂进料位置第16块塔板、原料进料位置第32块塔板、溶剂比1.2、回流比1.6、溶剂进料温度为常温。模拟结果可用于指导实际过程分析和设计。     

从LCO中提取三甲基萘的模拟及试验研究

采用Aspen Plus软件对连续侧线精馏提取重C_(10)芳烃中三甲基萘进行模拟,分别考察连续侧线精馏过程中塔理论塔板数(N)、原料进料位置(N_f)、侧线出料位置(N_c)、侧线出料量(D_c)、塔顶馏出量(D)及回流比(R)对分离过程的影响,并将模拟结果与顺序精馏模拟结果进行对比可知,通过连续侧线精馏可得到最佳分离结果。建立实验装置对连续侧线精馏模拟结果进行验证实验,实验与模拟结果一致。研究结果为后续进一步放大试验提供理论基础。     

基于Aspen Dynamics氯乙烯精馏过程的动态模拟及应用

为了找出氯乙烯精馏过程中某个操作参数发生扰动时对其它操作参数的影响,利用Aspen Dynamics软件针对某工厂PVC生产装置实例,建立了氯乙烯精馏过程的动态模拟流程,以该流程为基础进行动态模拟与分析:先是对比了动态模拟的初始化结果与稳态模拟结果,表明动态模拟的计算精度可以满足工程计算需要;然后分析了精馏系统的进料量、进料组成等操作参数发生扰动时,对低沸塔的塔顶、塔底采出量及其组成的影响,以及对高沸塔的塔顶、塔底采出量及其组成的影响,获得了这些干扰引起的动态响应曲线,有利于进一步优化低沸塔和高沸塔的控制方案,从而指导工业生产。     

基于Aspen Plus的聚甲氧基二甲醚精馏过程模拟分析

在装有θ环填料的精馏塔内进行了聚甲氧基二甲醚精馏实验。利用化工流程模拟软件.AspenPlus对聚甲氧基二甲醚精馏过程进行模拟,首先,采用DsTWU简捷蒸馏模型,运用软件中NRTL、WILSON、UNIQUAC,3种物性方法对精馏塔进行了计算,得到了回流比、塔板数和温度等操作参数。接着,采用RadFrac严格精馏模型对精馏塔进行了验证,其计算结果与实验结果吻合良好,满足工艺要求。最后,对精馏塔的操作变量进行了灵敏度分析,讨论了进料位置、进料流率和回流比等参数对精馏分离要求与能耗的影响,并确定了最优化方案,即:进料板为第50块,进料流率为35 mol/h,回流比为6。     

精对苯二甲酸装置溶剂脱水塔水相回流对分离效果影响的研究

在醋酸脱水共沸精馏系统中,水相回流不仅能调节物料平衡,而且能控制塔顶出料中的醋酸浓度.在醋酸脱水系统设计和控制的研究中,水相回流往往给定一个固定的流量,很少被用作控制变量,水相回流与精馏塔的进料变化及出料组成的关系未见报道.本文利用Aspen Plus流程模拟软件模拟计算精对苯二甲酸(PTA)装置溶剂脱水共沸精馏系统.利用三元相图分析醋酸-水-醋酸正丁酯(HAC-H2O-NBA)体系中,进料组成变化与水相同流和酯相回流之间的关系.在稳态模型的基础上模拟分析进料中水含量和杂质对二甲苯(Px)对水相回流的影响,结果与相图分析一致.研究结果表明:对于某一特定的出料要求,当进料水含量高于69%时,水相回流可以降低为零,如果此时进料组成发生变化,只要调节酯相回流即可保证精馏塔的分离要求,而当进料水含量低于69%时,水相回流需要进行调节以保证塔顶采出水中醋酸含量合格:不能让杂质PX在塔内累积过多,以免因水相回流大量增加而使塔的能耗增加.本文的研究很容易扩展到其它具有特定出料要求的醋酸脱水共沸精馏系统中,研究结果将为实际生产过程中精馏塔出料组成和能耗的控制提供参考.     

以甘油为萃取剂分离环己烷、水和仲丁醇三元共沸物的模拟研究与优化

模拟过程采用萃取精馏法,以甘油为萃取剂,选用UNIFAC物性分析方法,基于Aspen plus对含有高浓度环己烷和仲丁醇的有机废水精馏过程进行了模拟。以达到产品纯度要求为目的,用灵敏度分析对塔板数、回流比、进料位置、萃取剂流量等工艺参数进行优化。模拟优化结果表明:T101理论塔板数为17,进料位置第14块塔板,回流比为2;T102理论塔板数为5,进料位置第3块塔板,回流比为2;T103理论塔板数为20,进料位置2块塔板,回流比为2;T104理论塔板数为12,进料位置10块塔板,回流比为2,萃取剂用量1870kg/h时,分离得到的环己烷浓度≥99wt%,仲丁醇浓度≥99wt%,符合设计规定。     

丙酮和正己烷共沸体系萃取精馏的模拟优化

利用化工流程模拟软件Aspen Plus以NMP为萃取剂对丙酮和正己烷共沸物系的双塔连续萃取精馏过程进行了模拟计算与优化。确定最优工艺方案为:萃取精馏塔理论板数32,正己烷与丙酮原料进料位置为第25块理论板,萃取剂进料位置为第4块理论板数,溶剂比1.8,回流比1;溶剂回收塔理论板数为7块,回流比为0.6,进料位置为第4块理论板数。萃取精馏塔塔顶产品正己烷含量达到99.84%,萃取剂回收塔塔顶丙酮含量达到99.88%。模拟和优化结果为分离过程的优化操作和设计提供理论依据。     

反应精馏制备碳酸二乙酯的过程模拟与优化

碳酸二乙酯(Diethyl carbonate,DEC)是一种绿色环保的化工产品,用途广泛,具有良好的工业应用价值。为避免传统工艺副产物多、产物难分离等问题,采用碳酸丙烯酯一步法合成碳酸二乙酯,并将反应精馏技术应用于碳酸丙烯酯与乙醇酯交换反应生产碳酸二乙酯工艺中。以乙醇钠为催化剂条件下碳酸丙烯酯酯交换反应动力学为基础,应用Aspen Plus软件对反应精馏过程进行模拟,分别探讨了反应精馏塔精馏段、反应段和提馏段理论板数、醇酯进料比、操作回流比和塔顶采出进料摩尔比对碳酸丙烯酯转化率的影响,从而确定适宜的工艺条件:反应精馏塔的精馏段、反应段、提馏段理论板数分别为2、8、8:醇酯比为8;操作回流比R为6.7;塔顶采出进料摩尔比为0.71。在此工艺条件下碳酸丙烯酯的转化率为79.54%。模拟结果对反应精馏合成碳酸二乙酯的工艺设计和过程优化具有重要指导意义。     

双效精馏结构的运行成本核算与比较

应用商业模拟软件Aspen Plus模拟计算甲醇/水溶液分离体系的单塔精馏和三种双效精馏,并以全年运行总成本费用最低为目标函数,对模拟结果核算成本.从节能和成本两方面考虑,双效精馏比单塔精馏具有明显的优势.对所研究的甲醇/水分离体系,双效顺流精馏是最佳的精馏结构,全年总成本比单塔精馏约节约29.9%.     

Aspen Plus异丁醇-水萃取精馏过程的模拟计算

借助Aspen Plus,对异丁醇-水体系萃取精馏过程所用的溶剂1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、甘油、乙二醇等进行了模拟计算,确定分离能力大小的顺序为:1,4-丁二醇>甘油>乙二醇>1,2-丙二醇>1,3-丙二醇>1,3-丁二醇。在此基础上,以1,4-丁二醇为萃取剂,对该体系的萃取精馏过程进行了模拟计算,确定了萃取精馏过程的最佳工艺操作条件,并在此条件下获得质量浓度高达99.75%的异丁醇产品。为异丁醇-水萃取精馏分离工艺工业化提供了理论依据和设计参考。     

复合萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇-水的研究

介绍了乙酸乙酯在工业生产中的应用；在前人的研究基础上，采用合适的萃取剂，在萃取塔上考察了不同溶剂比、回流比等因素对产品纯度的影响，并摸索复合萃取分离乙酸乙酯－乙醇－水三元体系的适宜操作条件，在溶剂比为1：1：1，R=4时，能一次得到高浓度（99．5％）的乙酸乙酯，同时得到95％的乙醇溶液，得率高、能耗低，为工业试验提供了基础数据。     

Aspen Dynamics simulation of a middle-vessel batch distillation process

Aspen Dynamics is a powerful dynamic simulator that is widely used to explore the dynamics and control of continuous processes around some steady-state design operating point. This paper explores its use to study the dynamics of a batch process. The example studied is a middle-vessel batch distillation system for separating a ternary mixture. The batch system is operated by adjusting the two reflux flowrates (one from the reflux drum to the top of the upper column and the second from the middle vessel to the top of the lower column). The liquid inventories in the three drums vary with time. This paper shows how this batch operation can be conveniently simulated by first using the steady-state simulator Aspen Plus to correctly size the equipment. Then the file is exported into Aspen Dynamics where a rigorous dynamic simulation can explore alternative control strategies by using the large library of control functions.     

模拟甲基叔丁基醚反应精馏的过程

为揭示反应精馏过程的耦合特性,从而为进一步开发新的反应精馏设计方法提供理论支持,采用Gibbs自由能平衡级模型,应用Aspen Plus软件模拟分析MTBE的反应精馏过程,研究了回流比与理论板数对反应和分离效果的影响。结果表明由于反应和精馏的相互作用,在固定回流比改变理论板数(或固定理论板数改变回流比)的情况下,存在最佳理论板数(或回流比)使产品组成最高,这种特性与普通精馏有所不同。     

苯酚丙酮装置烃化系统精馏塔的模拟与分析

介绍了苯酚丙酮装置烃化系统精馏塔模拟软件，给出了烃化系统精馏塔模拟与分析方法和策略，利用该软件对烃化系统精馏进行了模拟与分析，模拟结果与设计或实际生产数据基本一致；分析结果表明，ＣＴ－４０１和ＣＴ－４０２塔操作比较适宜，ＣＴ－５０２塔回流比较大应减小，若ＣＴ－５０２塔回流比从目前的１１４降为８０，该塔可节能３０％。     

阴极电泳乳液脱除溶剂中甲基异丁基酮的精制工艺模拟

对阴极电泳乳液脱除液中典型溶剂一甲基异丁基酮、丁酮和水的剩余曲线及共沸组成进行分析,提出了精馏-倾析联用工艺分离该混合溶剂的流程。应用流程模拟软件Aspen Plus进行模拟和灵敏度分析,确定了精馏塔的最佳塔板数、原料进料位置、回流比及液-液倾析器参数,得到质量分数大于99.5%的MIBK产品,且回收率超过95%,实现了阴极电泳乳液脱除液中甲基异丁基酮的高效回收。通过对分离系统各塔冷凝器和再沸器热负荷的计算,得到了处理量为6000 kg/h阴极电泳乳液脱除液分离系统所需要提供的冷却水量约56.25t/h,需要提供的中压饱和蒸汽(1.9 MPa)约为1.9I t/h。研究结果可为生产装置的设计和能耗的控制提供重要参考。     

MDA盐水处理系统的废料最小化

MDA生产过程中产生大量含苯胺、MDA废盐水,需进行萃取、汽提处理,以回收大部分有用组分.本文建立了MDA盐水处理系统废料最小化问题的严格数学模型,此模型属于多目标混合整数非线性规划(MOMINLP),求解比较困难.运用基于多目标遗传算法的过程综合3层次解算策略对MDA盐水处理系统的废料最小化问题进行求解,得到了非劣解曲线.非劣解曲线由3部分组成,分别代表了3种萃取流程.对影响利润目标的价格系数进行灵敏度分析,表明回收产品胺的价格变动对利润影响最大,蒸汽价格其次,而设备费用最小,由于使用严格过程模型,本文研究结果能为工程设计提供依据.     

反应精馏合成乙酸乙酯的实验研究与模拟

本文以Amberlyst-36Wet离子交换树脂为催化剂,采用间歇搅拌釜式反应器,在消除内外扩散影响的条件下,测得不同温度下反应速率常数.研究自制反应精馏塔中(直径25 mm,高2.2 m)乙酸乙酯的合成工艺,得到反应精馏的工艺参数.在实验基础上,建立改进工艺的Aspen Plus模拟流程图.实验结果与模拟计算值吻合良好,表明所建立的Aspen Plus模型能够很好地描述反应精馏合成乙酸乙酯过程.以乙醇转化率、产品乙酸乙酯的收率和塔顶油相乙酸乙酯的质量分率为考察目标,通过流程模拟和灵敏度分析,确定该工艺的最佳工艺参数:精馏段、反应段和提馏段的理论板数分别为9、7和7;醋酸和乙醇的最佳进料位置在第9块和第16块塔板上;回流比R为1.6.在此工艺条件下,产品乙酸乙酯的含量是95.2%(wt),乙醇转化率为96.1%.     

乙烯基降冰片烯减压精馏系统的模拟与优化

汽相采用Virial方程,液相采用Wilson方程汽液平衡模型,对乙烯基降冰片烯（VNB）合成液减压精馏系统建立了复杂精馏塔的数学模型,采用严格的三对角矩阵法编制了适用于非理想完全互溶体系精馏塔模拟计算程序,经过模拟与优化计算,得到了达到分离要求（塔顶VNB含量≥99％）精馏塔最佳回流比、最适宜进料板序数、最佳全塔理论塔板数等的操作参数,模拟计算结果与实验结果相吻合,证明该模拟系统准确可靠,从而为乙烯基降冰片烯（VNB）合成液减压精馏系统工程设计提供了依据。