基于Aspen模拟的乙醇胺催化胺化产物的精馏分离

借助Aspen模拟软件,对以乙醇胺和氨为原料生产乙二胺、哌嗪的产物体系的精馏分离工艺进行了模拟计算.在考虑各组分特性的基础上,首先设计了分离工艺流程,然后采用Flash闪蒸及DSTWU简捷法蒸馏设计模型,对闪蒸及各精馏装置进行了设计计算,得到了回流比、塔板数和温度等操作参数.最后采用RadFrac严格模型对部分精馏塔进行了验证.并就相关工艺参数进行了灵敏度分析.模拟中物性方法采用NRTL模型,对于Aspen数据库中缺少的2-乙基吡嗪等组分,采用PropertiesEstimation模块进行物性估算.结果表明,所设计分离流程合理,能够满足产品的分离精度要求,同时,最终确定的操作条件可为实际分离工艺设计和生产操作过程提供可靠的依据.     

萃取精馏分离碳酸二甲酯混合物的模拟研究

基于Aspen Plus软件和文献实验数据,利用软件数据回归功能及wilson热力学模块,完成了数据库中组分缺少的相互作用参数回归,获得了模拟所需基础数据,与文献值比较模拟值吻合较好。设计了体系的3塔分离流程,采用严格模拟和灵敏度分析模块完成精馏塔的设计和操作参数的优化,从而获得了纯度达到99.7%的DMC精馏分离流程和操作条件,模拟结果可以用于指导实际过程的分析和设计。     

精馏分离顺,反2,6-二甲基吗啉的模拟与优化

本文主要对顺,反2,6-二甲基吗啉精馏过程进行模拟与优化。利用Aspen Plus化工模拟软件物性估算功能首先估算出顺,反2,6-二甲基吗啉的基本物性,然后基于NRTL模型,使用Aspen Plus化工模拟软件中的DSTWU模块先进行简单模拟,然后使用Rad Frac模块进行精确精馏模拟,最后利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行灵敏度分析与优化。最终得到在采用连续精馏方式下,精馏分离顺,反2,6-二甲基吗啉的最佳条件。对于处理流量2000kg·d~(-1)的顺,反2,6-二甲基吗啉的混合料(质量分数比为7∶3),精馏塔具有61块塔板时,原料进料位置在第31块塔板,回流比为10.1,塔顶顺2,6-二甲基吗啉质量分数可达97.0%,釜底反2,6-二甲基吗啉质量分数93.0%,精馏塔的分离效果和热负荷达到最优。模拟和优化的结果对工业化设计和生产具备指导意义。     

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MVR热泵精馏的乙醇-异丙醇分离工艺

常规精馏分离乙醇-异丙醇小温差体系的能耗较高,为此本文将两种机械蒸汽再压缩（MVR）热泵精馏工艺,即塔顶蒸汽直接压缩供热和塔底液相闪蒸压缩供热精馏工艺应用于乙醇-异丙醇的分离研究。利用Aspen Plus化工流程模拟软件中的严格精馏模块RadFrac.和压缩机模块Compr.,选用Wilson-RK方程计算物性数据,以分离过程的能耗最低为目标函数,对以上提出的两种MVR热泵精馏工艺分别在不同操作压力工况条件下进行了模拟与优化,得到了各自相关的工艺参数和设备参数。研究结果表明：与常规精馏工艺相比,以上两种MVR热泵精馏工艺节能分别为93.2%和93.4%。利用模拟得到的相关数据,估算了以上两种MVR热泵精馏工艺的平均年总费用,并进行了综合经济效益评价。结果表明：以上两种MVR热泵精馏工艺的平均年总费用基本持平,因此以上两种MVR热泵精馏工艺均是分离该体系较为合适的方法。     

2000t/a哌啶醇连续精馏分离的模拟计算与应用

利用Aspen Plus软件对2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇的精馏分离过程进行了模拟计算。物性方法选择NRTL模型,并通过Properties Estimation模块进行了物性估算,得到了数据库中缺少的物性数据。采用DSTWU简捷蒸馏模型对精馏塔进行了设计计算,得到了回流比、塔板数和温度等操作参数。然后利用RadFrac模型对精馏塔进行了严格计算,并对工艺参数进行了灵敏度分析,从而得到适宜的塔板数和回流比使哌啶醇产品的质量分数达到99.90%。工程应用的结果表明,理论计算与实际吻合较好,相对误差在2%以内。     

苯系有机硅单体精馏塔系与换热网络的模拟优化

根据直接法合成苯基氯硅烷粗单体的特点,在原有分离序列的基础上,采用易分离度系数法,设计出了新的苯基氯硅烷粗单体分离序列,采用Aspen Plus模拟软件,选择NRTL物性方法,应用系统中的DSTWU及Rad Frac精馏模块对流程进行模拟优化,通过灵敏度分析,得到该新流程最优的工艺操作条件。对其精馏塔塔顶、塔釜物流进行夹点分析,利用Aspen Energy Analyzer进行了换热网络的设计,公用工程节能45.9%,为实际生产中的节能改造提供了理论依据。     

环丁砜萃取精馏工艺模拟及优化

针对某厂实际运行情况,根据文献上报道的环丁砜-芳烃抽提蒸馏体系相平衡数据,采用UNIFAC-Dortmund基团贡献模型估算出UNIQUAC方程中的二元交互作用参数;在此基础上运用流程模拟软件建立环丁砜芳烃萃取精馏工艺模型。模拟结果表明,该模型可以较好地反映装置实际操作状况。考察了进料位置、回流比、溶剂温度、溶剂比等操作参数对分离效果及能耗的影响,获得了环丁砜萃取精馏单元过程的较优操作参数。     

三组元全热耦合精馏过程的模拟计算

本文利用Aspen软件对三组分进料全热耦合精馏的分离流程进行设计和模拟,建立了相应的具体计算步骤。首先利用三塔模型把热耦合精馏过程简化为3个单独的简单清晰分割塔,通过简捷法设计和模拟得到塔板数和回流比等初值后进行严格法模拟,得到热耦合精馏的数据和操作条件。然后采用Aspen软件中的RadFrac模型,将三塔模型的模拟初值代入全热耦合模块进行严格模拟。结果表明,采用全热耦合精馏分离C4三组分比传统精馏的直接序列和间接序列节能约为20%。     

高碳α-烯烃装置产品分离单元的方案设计与过程模拟

基于Aspen Plus过程模拟,建立了18000 t/a高碳α-烯烃装置分离单元稳态模型,采用经参数回归的BWRS状态方程,通过流程模拟验证了分离方案的可行性,确定了满足分离要求的精馏参数,以及溶剂循环过程中1-辛烯循环量及甲苯损失量。分别采用减压精馏与常压精馏两种方案进行C-205辛烯精制塔流程设计,结合模拟结果进行设备、操作费用估算,结果表明,减压精馏方案(50 kPa)相较于常压精馏方案,即使增加了抽真空系统,设备费用仍低约30%,运行费用低4%。     

Aspen plus在化工过程分析与合成课程教学中的应用

化工过程分析与合成是化工类实践性非常强的专业基础课,精馏塔的实践教学是教学的重点和难点。文章采用Aspen Plus软件,以甲醇制二甲醚的实际工艺为案例,对二甲醚精馏塔进行模拟、分析,同时使学生熟悉Aspen Plus软件的使用,为后续化工设计打下基础。     

乙二胺直接环化产物的分离与模拟

提出以甲苯为共沸剂去除混合溶液中的乙二胺和结晶水的间歇共沸精馏法,最后得到质量分数为96.79%的哌嗪及98.26%三乙烯二胺产品,并以水为萃取剂,实现共沸剂的回收利用。采用Aspen Plus化工模拟软件对精馏分离过程进行模拟计算,设计了4塔精馏分离及共沸剂回收的工业化实验装置,利用灵敏度分析模块对精馏塔各操作参数进行优化,从而获得质量分数分别为98.60%和99.20%的哌嗪和三乙烯二胺产品。     

Aspen Plus与VisualC++混合编程在化工模拟中的应用

化工过程模拟软件Aspen Plus在化工流程的设计、校核方面得到了广泛的应用,显著提高了化工工艺流程设计、校核的效率和水平。Aspen Plus支持ActiveX自动控制技术,并符合CAPE-OPEN接口标准。借助Visual C++编程环境,实现了对Aspen Plus数据库的调用、单元模块的开发、以及与水力学软件的集成。     

联合精馏分离四氢呋喃-水共沸物的实验及优化模拟

由于四氢呋喃与水会生成沸点64 ℃的最低共沸物,采用三塔联合精馏的方法对其进行分离。根据文献资料选择乙二醇作为萃取精馏过程的萃取剂,并在脱水塔中对萃取精馏塔产物进行脱水。选择Aspen Plus软件对工艺流程进行模拟。选择Wilson模型及RadFrac模块对单塔工艺参数进行模拟及优化,确定了各塔进料板与回流比等最适宜参数。经实验考察的项目结果均与模拟结论一致。脱水塔产物四氢呋喃含水量可低至170 μg/g。根据优化后的参数在Aspen Plus中进行全工艺流程的闭合与模拟,终产物四氢呋喃的质量分数可达0.9995,收率为0.9988。其质量分数优于常见双塔萃取精馏流程。     

利用Aspen Plus 7.3进行严格精馏过程模拟

化工过程模拟是通过计算机对化工生产过程的再现,由于计算量大,必须通过相应的化工模拟软件来实现。Aspen Plus,尤其是Aspen Plus 7.3,由于其计算精确、运行速度快,成为化工设计者的首选软件。本文通过介绍利用Aspen Plus 7.3进行严格精馏模拟,说明了严格精馏模拟的应用范围以及利用Aspen Plus 7.3进行严格精馏模拟的方法。     

丙酮-水精馏过程模拟和优化

丙酮是一种广泛应用的有机溶剂,丙酮回收具有重要的经济和环境意义。丙酮回收过程中,需采用精馏单元操作进行分离提纯,精馏塔的模拟优化有着重要意义。文章采用Aspen Plus过程模拟软件,对精馏工艺进行了模拟核算,发现实际操作中精馏塔中存在着恒浓区,恒浓区的存在会带来精馏塔基建费用和能耗的增加。文章结合经济分析对丙酮精馏塔进行了优化,消除了恒浓区;同时,探讨了不同丙酮进料质量分数对精馏的影响,指出提高进塔丙酮质量分数是节能关键。     

2,3-丁二醇分离纯化中反应精馏的实验和模拟

对反应萃取-水解精馏法分离发酵液中2,3-丁二醇工艺中的水解精馏进行了实验和模拟研究。实验验证了4,5-二甲基-2-丙基-1,3-二氧戊环(DPD)水解精馏得到2,3-丁二醇的可行性。采用Aspen Plus建立反应精馏模型,以UNIFAC为热力学方程,RadFrac为反应精馏模块,对常压下DPD的水解精馏进行模拟,模拟结果与实验结果吻合较好。以2,3-丁二醇的收率为主要优化目标,考察最佳塔板数、进料位置、进料比、回流比和塔顶馏出比。模拟结果表明,在最佳操作条件下,塔釜2,3-丁二醇的收率为0.981,摩尔分率为0.150。     

从抽余油中分离甲基环戊烷

研究了从芳烃抽余油中分离甲基环戊烷的方法和流程,首先用Aspen Plus软件模拟了精馏法提取甲基环戊烷的分离结果。通过模拟计算得到了最优的设计参数、操作条件、各塔冷凝器、再沸器的热负荷。在此基础上,还模拟了用甲醇作共沸剂共沸精馏分离得到甲基环戊烷的结果,获得了最优的设计参数和操作条件。     

计算机模拟技术在常减压蒸馏装置的应用进展

计算机模拟技术是工程设计、流程剖析和新工艺开发的一种有力工具,被广泛应用于各个领域,它能提高人们的工作效率和决策的科学性。综述了近年来常用的计算机模拟软件PRO/II,AspenPlus等在常减压蒸馏装置的流程模拟和换热网络优化中的应用进展。