醋酸乙烯精制工艺的流程模拟与优化

运用Aspen Plus软件,对某公司45万t/a醋酸乙烯精馏装置进行了流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对粗分塔、醋酸乙烯精馏塔、醋酸精馏塔的工艺参数进行了优化,确定了优化后的工艺参数:粗分塔的回流比为1.2,醋酸乙烯精馏塔塔顶循环回流比为4.0,侧线采出位置为第30块塔板,侧线采出量为57 000 kg/h,醋酸精馏塔共沸剂工艺水的进料量为5 500 kg/h。通过工艺参数优化,不仅醋酸乙烯产品的质量分数达到99.964%,而且使粗分塔、醋酸乙烯精馏塔和醋酸精馏塔的总能耗降低8.43%。     

甲醇双效精馏节能技术

0　引　言我公司原有两套年产1万t精甲醇生产装置,均为普通单塔(常压)精馏工艺流程,几经改造其年产量可达3万t精甲醇,但能耗仍然较高,吨甲醇消耗水蒸气约1.5t、冷却水约82t、电13kW·h。如何通过技术改造,减少甲醇精馏生产中水、电、汽的用量,达到节能降耗的目的,是一个值得讨论的问题。本文介绍一种节能技术——甲醇双效精馏工艺。1　甲醇双效精馏工艺的节能原理甲醇双效精馏是采用两个压力不同的精馏塔代替普通单塔(常压)进行精馏,即利用加压精馏塔(以下简称加压塔)塔顶的产品蒸汽作为低压主精馏塔(以下简称主塔)再沸器的热源的精馏工艺…     

芳烃抽提工艺流程的模拟与优化

采用SIMSCI公司开发的流程模拟软件PRO/Ⅱ对实际生产中预分离塔、抽提精馏塔、溶剂回收塔、苯塔、甲苯、二甲苯塔进行逐塔模拟并优化,进而对全流程进行模拟,给出了模拟结果,最终获得最佳的工艺操作参数,所得产品符合国家质量要求。     

脱瓶颈改造后乙烯精馏塔存在问题及优化措施

乙烯精馏塔运行状况的好坏与乙烯产品的质量及产量息息相关。中韩石化乙烯装置乙烯精馏塔经过110万t/a脱瓶颈改造后,出现了塔压差增高、塔顶产品不合格、塔釜乙烯损失增多等生产问题。文中从乙烯精馏塔实际运行状况着手,分析影响乙烯精馏塔正常运行的原因并提出优化措施。通过将乙烯精馏塔气相进料部分转至液相进料来降低精馏塔整体负荷;优化裂解原料组成;降低中沸、增加底沸热负荷等优化措施,消除了塔压差高的影响,降低塔顶乙烷含量及塔釜乙烯损失,让乙烯精馏塔能安全稳定运行,保证乙烯产品质量合格。     

乙烯精馏塔模拟分析与运用

乙烯精馏塔分离出产品乙烯,该塔控制的好坏直接影响乙烯产品质量和回收率,利用Aspen Plus模拟软件对乙烯装置的乙烯精馏塔进行了分析,确定了乙烯精馏塔进料塔板、灵敏板位置,并通过灵敏度分析得到各工艺参数对乙烯产品规格的影响.通过模拟指导,乙烯精馏塔增加灵敏板温度控制,塔釜液位控制,优化乙烯精馏塔压与回流量的控制,实现...     

基于隔壁精馏塔的甲醇制烯烃分离新工艺及Aspen实现

对甲醇制烯烃粗产物的分离,设计一套基于隔壁精馏塔的分离新工艺。利用1个隔壁精馏塔,首先实现C-1、C2和C+3的清晰分割,然后经乙烯精馏塔、C3和C+4分离塔,丙烯精馏塔、C4和C+5分离塔,得到聚合级的乙烯和丙烯产品。利用Aspen plus软件对各精馏塔进行模拟和优化,得到各塔的塔参数和操作条件,进而对分离工艺进行全流程模拟。结果显示,乙烯和丙烯产品的质量分数分别达到99.99%和99.80%,满足聚合级的要求,说明本研究建立的基于隔壁精馏塔的甲醇制烯烃分离新工艺在技术上是可行的。     

苯甲酸精馏分离系统中精馏塔的设计和模拟计算

根据各组分挥发度的不同,对苯甲酸粗产品进行了分离。该分离系统包括两个塔,精馏后得到纯的苯甲酸产品。利用工程模拟软件Aspen Plus针对苯甲酸分离系统进行了设计和模拟计算,得到了设计参数。精馏后产品的质量纯度满足苯甲酸产品质量分数不低于0.993的工艺要求。通过对该精馏系统中各个精馏塔配套的冷凝器和再沸器热负荷的工艺计算,得到了年产90000 t苯甲酸精馏分离系统所需要提供的工艺冷却水量约为818.2 t/h,再沸器加热所需的280℃导热油约为348.5 t/h。     

具有热集成的甲醇三效精馏工艺及其工业应用

提出了一种具有热集成的甲醇三效精馏工艺,并成功应用在50万t/a甲醇精馏提质增效改造项目中。采用专业的化工模拟软件对各主要精馏塔进行了模拟优化,新增高压精馏塔理论板数N=52层,回流比R≥2.5,进料位置NF=48,加压精馏塔和常压精馏塔回流比分别为2.3和1.8,进料位置分别为48和45。改造后,精甲醇产量达到76万t/a,产品甲醇中乙醇质量分数降至0.01%以下,蒸汽单耗由原来的1.24 t/t降到了0.82 t/t,年增经济效益约3 944.6万元。     

自回热精馏技术在甲醇钠生产中的应用

针对碱法生产甲醇钠工艺存在能耗高的缺点,提出了基于自回热精馏技术的碱法生产甲醇钠新工艺。在新工艺中,精馏塔塔顶甲醇蒸汽不经冷凝,一部分由压缩机压缩后直接送往反应塔塔底参与甲醇钠的反应和水蒸气的汽提;另一部分由压缩机压缩升温升压后送往精馏塔塔釜再沸器作为再沸器的加热热源。在不改变原生产工艺参数的前提下,自回热精馏系统大大节约了原系统所消耗的新鲜蒸汽和循环冷却水,大幅降低了甲醇钠的生产成本。工程实践的结果表明:对于1万t/a的碱法甲醇钠生产线,采用自回热精馏技术对原系统进行改造,改造后可平均节约能耗成本约900万元/a,每年可节约标煤4 400 t,大大降低了碳、硫等污染物的排放,有较好的经济效益与社会效益。     

重芳烃分离填料塔结构研究与工业应用

鉴于1,2,4-三甲基苯装置原工艺流程存在偏三甲苯产品收率与纯度低、装置处理量小等缺点,对三甲苯填料塔的塔 内件结构进行研究与改造设计,并新上1台预分馏塔,将原预分馏塔用作偏三甲苯精馏塔,原偏三甲苯精馏塔用作富集均三甲 苯精馏塔。改造后偏三早苯产品收率由37.77％提高到96.39％,产量由原来的3 961.6 t／a提高到14 963.2t／a。     

异丙醇一步法生产甲基异丁基酮分离过程的研究

对异丙醇一步法合成甲基异丁基酮工艺的分离过程进行了基础测定,包括气液平衡和液液平衡测定;对原有的甲基异丁基酮分离工艺进行了研究,应用萃取精馏的原理,提出了改进的工艺流程设想,预计可使甲基异丁基酮的回收率由32％提高到91．7％,每吨产品消耗蒸气由11．42t降至8．27t。     

Improvement of separation process of synthesizing MIBK by the isopropanol one-step method

The separation process of synthesizing MIBK (methyl isobutyl ketone) by an isopropanol one-step method, in which the multi-component mixture contains AC (acetone), IPA (isopropanol), water, MIBK, MIBC (methyl isobutyl carbinol), DIBK (di-isobutyl ketone), etc., was studied. As a high-purity of MIBK over 99.5 wt% is required in industry, the development of an effective separation method is urgent. In this work, first, by means of VLE (vapor-liquid equilibrium) experiments and PROII simulation, the possible azeotropes formed in the investigated system were tested. Then, the separation process was simulated with the result that the calculated and designed values were in good agreement, which indicated that the calculated results were reliable. On this basis, the original separation process was improved. In the original separation process, the yield of MIBK for a concentration of MIBK over 99.5 wt% was small, only 32.5%. In the improved separation process (step two), two columns (one extractive distillation column and the other solvent recovery column) were added and some simplification was made so as to recycle MIBK. In this case the yield of MIBK was 91.7%. Moreover, about 27.6% water stream per kilogram MIBK product is saved.     

甲基异丁基酮分离过程中精馏-渗透汽化集成工艺的研究

对丙酮一步法生产甲基异丁基酮(MIBK)部分精馏流程进行了工艺分析,MIBK脱轻塔进料液中少量水的存在使MI-BK脱轻塔运行不稳定,进而影响MIBK合成液的整个分离过程。针对这个问题,提出了精馏-渗透汽化集成的工艺方案,省去MIBK脱轻塔。建立了渗透汽化小试实验,研究了NaA分子筛膜的渗透汽化过程以及分离性能。用Aspen Plus软件对精馏-渗透汽化集成工艺进行了模拟,与精馏过程相比,在MIBK产品质量与收率相同情况下,操作成本降低了20%,总成本可降低15%。     

分隔壁萃取精馏塔分离醋酸水溶液的模拟

提出了一种新的单塔萃取精馏精制醋酸水溶液的新工艺,该工艺采用分隔壁萃取精馏塔(DWC-E)替代常规萃取精馏流程的萃取精馏塔及溶剂回收塔,不仅节省了设备投资,而且降低了总能耗。利用Aspen Plus模拟软件,对DWC-E塔及常规萃取流程进行了模拟。DWC-E塔的操作条件:塔板数40块,侧线精馏段的板数10块,回流比2,溶剂摩尔比2.5,在此条件下,比较了常规萃取精馏流程与分隔壁精馏塔内温度、液相组成及汽液相流量的变化。结果表明,DWC-E塔比常规的2塔萃取精馏流程节能23.91%。     

NMP萃取精馏分离醋酸和水的过程模拟

利用化工模拟软件Aspen Plus采用萃取精馏法,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂,对生产中醋酸和水分离进行了模拟计算,并与普通精馏法进行比较。结果表明,NMP是一种良好的萃取剂,能够很好的实现醋酸和水的分离;与普通精馏法相比,同样分离指标下萃取精馏法的能耗降低了69.8%,每吨醋酸蒸汽消耗量由10.5 t降低至3.2 t,表明萃取精馏分离醋酸和水,节能显著,优于普通精馏,为醋酸和水分离的优化操作和设计提供依据。     

萃取精馏分离苯/环己烷共沸体系模拟与优化

以糠醛作为萃取剂分别使用常规萃取精馏、隔壁塔萃取精馏和差压热集成萃取精馏对苯和环己烷体系进行分离研究,使用流程模拟软件Aspen Plus V8.4进行模拟分析,对初步设计的三稳态流程,分别进行灵敏度分析,使用多目标遗传算法对过程进行整体优化以获得最优结构参数。结果表明,隔壁塔萃取精馏和差压热集成萃取精馏相对于常规萃取精馏所需再沸器热负荷可分别减小21.5%和15.7%。对三工艺流程进行经济性分析,发现与常规流程相比,隔壁塔萃取精馏的年总费用下降了6.0%,而差压热集成萃取精馏年总费用增加了50.8%,为萃取精馏分离苯/环己烷共沸体系工业化设计提供了理论依据和设计参考。     

萃取精馏的计算传质学模拟与实验验证

提出了萃取精馏过程模拟的计算传质学方法,并针对以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂分离苯和噻吩的萃取精馏过程进行了模拟计算。在散堆填料实验塔内进行了相同的萃取精馏实验,得到了萃取精馏塔内浓度分布。将模拟计算结果与实验结果进行比较表明,提出的计算传质学方法能够有效预测萃取精馏塔内浓度和速度分布,为萃取精馏过程设计提供依据。     

萃取精馏分离苯/环己烷共沸体系的控制策略

将常规萃取精馏、差压热耦合萃取精馏以及隔壁塔萃取精馏技术应用于以糠醛为萃取剂的苯和环己烷共沸物分离过程。在稳态模型的基础上,利用Aspen Dynamics软件进行控制研究,对三工艺流程提出了若干控制策略。结果表明,对于常规萃取精馏过程,再沸器热负荷与进料量比值控制结构在降低控制过程超调量方面表现出明显优势;对于差压热耦合萃取精馏过程,带有压力-补偿控温策略的方案控制效果更佳;而对于隔壁塔,则选择了无隔板下方气液分离比控制的结构来作为较优的控制策略。     

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。     

Simulated annealing-based optimal design of energy efficient ternary extractive dividing wall distillation process for separating benzene-isopropanol-water mixtures

This article investigates the performances of different extractive distillation processes intensified with dividing-wall column for separating benzene-isopropanol-water ternary mixtures. All the processes with ethylene glycol as solvent are optimized with the minimal total annual cost (TAC) as target. In order to get the global optimal solution intelligently, an improved simulated annealing algorithm is adopted, which is programmed in MATLAB and linked to Aspen Plus. The results show that the extractive dividing wall column-solvent (EDWC-S) process consisting of an extractive dividing wall column and a solvent recovery column is the best scheme. It can reduce the TAC by 28.65％and CO2 emissions by 32.84％com-pared to the conventional triple-column extractive distillation process.