芳烃联合装置邻二甲苯精馏塔流程模拟与优化

化工流程模拟软件不断发展,越来越多的化工装置开始采用流程模拟来优化装置的操作。基于精馏过程的实际运行数据,建立了能够良好描述装置实际运行工况的模型,实现了对芳烃联合装置邻二甲苯精馏过程的流程模拟。利用Aspen Plus建立装置模型,按照工艺条件及产品分离要求,使用设计规定工具,对采用精馏方式从混合C8～C10物料中分离邻二甲苯(OX)工艺进行研究。模拟结果与实际工业过程数据相符,能够满足工业建模的要求。基于模型,研究了进料塔板位置、回流比和塔顶采出量等变量对装置稳定运行的影响,从进料塔板,塔顶采出量和进料组分等方面提出了优化建议。研究结果表明:精馏塔塔顶采出量为OX产品主要杂质异丙苯(IPB)含量的显著影响因素。据此提出了包括回流比和塔顶采出量参数的优化方案,可以使主要杂质异丙苯的含量下降40%的同时,每年可节省燃料成本。     

间壁式精馏塔在芳烃分离工艺中的研究与应用

芳烃混合物由炼油厂的石脑油催化重整装置产生,芳烃分离物是重要的化工原料。传统工艺中,采用两塔序列从混合芳烃中依次分离出苯,甲苯,二甲苯和重组分等产品。本文以国内某石化企业实际芳烃分离工艺为研究对象,采用间壁式精馏塔工艺代替传统的两塔序列工艺,使用gPROMS模拟软件对新工艺过程进行建模和模拟计算。通过对间壁塔的回流比、气相分配比、液相分配比、塔顶产品量等参数的优化,在满足产品纯度要求下,得到了最优工艺操作条件。对两种工艺的分离效果的比较分析,表明间壁式精馏塔工艺比传统两塔序列工艺节能19.57%。     

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。     

溶剂脱水塔共沸精馏过程模拟与优化

针对溶剂脱水塔醋酸分离难的问题,利用剩余曲线图(RCM)法研究醋酸-水-NBA三元共沸物体系,理论分析回流组分的改变对溶剂脱水塔操作的影响.运用ASPEN PLUS软件模拟某石化公司的脱水塔装置,结合实际分析精馏过程的各种影响因素,和优化相应的操作参数.回流比在0.76,水回流率在0.0285,酯相回流中的116流股比率控制在0.9时,模拟结果最佳.该结果对生产会有一定的指导作用.     

NFM-MEK混合溶剂萃取精馏分离正丁烯/丁烷的流程模拟与参数分析

近年来,利用N-甲酰吗啉(NFM)及其混合溶剂萃取精馏分离正丁烯与丁烷的工艺逐渐得到工业应用。然而有关该体系汽液平衡数据的文献报道极少,尚未见到该工艺流程模拟方法的报道。本文利用PRO／Ⅱ模拟软件,采用经过UNIFAC修正的NRTL方程作为热力学方法,对NFM-MEK(甲乙酮)混合溶剂萃取精馏分离正丁烯／丁烷的工业装置进行了流程模拟,结果表明,该方法对于预测NFM-MEK-C4体系的汽液平衡具有相当的准确性。在此基础上,考察了溶剂比、回流比及溶剂组成等参数对工艺过程的影响,结果表明,合理溶剂比、溶剂组成的选择应基于经济权衡,而回流比则存在一个最佳值。     

乙酸乙酯-乙腈萃取精馏的模拟优化

应用化工模拟软件Aspen Plus对乙酸乙酪-乙腈最低共沸物系的连续萃取精馏过程进行了模拟与优化。通过绘制拟二元汽液平衡相图,筛选出合适的萃取剂为二甲基亚砜(DMsO)。确定了双塔连续萃取精馏的工艺流程,并利用灵敏度分析考察了萃取精馏塔的全塔理论板数、原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比(萃取剂对原料的体积比)等因素对分离效果的影响。确定的最佳工艺方案为:全塔理论板数为33,原料和萃取剂分别在第26块和第5块理论板进料,回流比为1.5,溶剂比为3。模拟与优化结果为乙酸乙酯.乙腈萃取精馏分离过程的设计和操作提供了依据。     

甲醇、乙醇、丙酮、水四元体系精馏塔的建模与控制

应用ChemCAD软件中的动态操作单元,在计算机上建立与现场装置吻合的数据模型,模拟甲醇、乙醇、丙酮、水四元体系的精馏过程.本文从设计角度模拟了塔内温度随塔板数分布;塔内气相质量比、液相质量比、塔顶回流流量、塔顶镏出液、塔底产品流量、精馏塔回流比、塔顶累计罐持液量随时间的变化.尽管精馏塔内在机理比较复杂,参数间关联密切,对控制要求较高,但是在系统的调节和控制下,可以满足生产要求.为工艺开发、工程设计以及优化操作提供理论指导.     

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％。     

水煤浆气化装置水洗过程的建模与优化

煤气化技术的发展不仅提高了煤炭的高效清洁综合利用,同时也减小了煤直接燃烧造成的环境污染.煤气化过程的建模与优化具有十分重要的现实意义.本文基于化工分离技术,建立了水煤浆气化装置水洗过程的模型,并实现了流程模拟.模拟结果与实际工业过程数据相符,模型具有一定的精度.通过灵敏度分析,考察了变换冷凝液的流量和温度,水洗塔出口压力,进口粗合成气的温度、压力、负荷等关键操作参数对出口合成气水汽比的影响.分析结果表明,合成气中的水汽比随着变换冷凝液流量的增加而减小,温度的升高而增加;进口粗合成气对水汽比的大小影响较大,流量越大、温度越高,则水汽比越大;而水洗塔出口压力对水汽比的影响较小,随着压力增加水汽比有一定的减小.根据灵敏度分析的结果,对水煤浆气化装置进行了工艺操作参数的优化,提高了合成气中的水汽比,使之更利于后续工段的生产.     

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%。     

萃取精馏法分离正丁醇-异丁醇的模拟和实验研究（英文）

采用连续侧线出料精馏法对原料进行预处理,切取正丁醇-异丁醇富集液。采用色谱法在汽液平衡釜上探索正丁醇-异丁醇在溶剂中的分配效果,选择甘油为最适合的萃取溶剂。运用Aspen Plus模拟软件对正丁醇-异丁醇萃取精馏塔进行过程模拟,考察了蒸馏流率、理论塔板数、原料和溶剂的进料位置、回流比、溶剂比对正丁醇异-丁醇混合物分离效果的影响。通过正交化设计优化和验证实验,得到最佳萃取精馏塔的操作条件,即蒸馏流率D9=17 kg/br,理论塔板数N=49,原料进料位置NF--29,溶剂进料位置NS=8,回流比R=6,溶剂比S:F=11:1。研究结果表明在最佳操作条件下,塔顶异丁醇纯度可以提高到99.80%,得率为89.38%,塔底正丁醇纯度可达到97.53%,得率为99.96%,验证实验结果与模拟结果相对误差小于1%。研究结果为进一步实验研究提供基础参数。     

变压精馏分离乙酸乙酯与甲醇的工艺模拟及优化

基于乙酸乙酯与甲醇的共沸组成随压力的变化较为敏感的特性,提出采用变压精馏分离乙酸乙酯与甲醇的工艺。以NRTL方程为热力学模型,利用ASPEN PLUS模拟软件对此分离过程进行模拟计算,并由汽液相平衡数据对NRTL方程中二元交互作用参数进行回归。考察了高压塔与常压塔的理论塔板数、进料位置及回流比对分离效果的影响。结果表明,变压精馏可用于乙酸乙酯与甲醇的分离,最佳的工艺条件为:高压塔操作压力0.7 MPa,理论板数46,第35块塔板进料,回流比2,塔釜得到摩尔分数大于99.14%以上的乙酸乙酯;常压塔操作压力0.1 MPa,理论板数50,第10块塔板进料,回流比3,塔釜可得到摩尔分数大于99.98%以上的甲醇。     

恒馏出液组成间歇精馏回流比的控制和调节

计算及模拟间歇精馏过程已成为国内外许多学者的研究课题.以恒馏出液组成操作方式的间歇精馏,调节与控制回流比十分重要,过程计算复杂,计算量也很大.在Excel中,递推公式结合VBA编程求取了初始回流比Ro和最终回流比Re;VBA程序与Excel图表的数据通讯获得了各塔板气液组成的动态数据;Excel与VBA的混合编程得到了蒸馏时间与塔釜组成、塔釜组成与回流比的动态函数关系;为间歇精馏的动态调节、控制回流比和计算机模拟等问题提供了解决的途径.     

丙烯酸甲酯-甲醇-水体系精制过程的模拟与优化

利用计算机模拟和优化手段,应用Aspen Plus模拟软件,对工厂中丙烯酸甲酯的精制系统进行了流程构建及模拟优化。由实验相平衡数据回归得出缺失的丙烯酸甲酯-水的NRTL交互作用参数,在所建模型基础上,重点研究了萃取比、温度、理论级数对萃取塔萃取效果的影响及理论板数、进料位置、回流比对精馏塔产品质量分数的影响。通过分析比较,得到最佳操作条件,对工厂的实际生产和操作具有一定的指导意义。     

萃取抽提混合二乙苯中间二乙苯的研究

采用单级循环汽液平衡釜测定混合二乙苯不同组分与溶剂之间的汽液平衡数据,计算间二乙苯与主要组分之间的相对挥发度,并与模拟结果进行对比,确定萃取精馏分离的最佳溶剂。采用Aspen Plus软件进行模拟研究,考察了理论板数、塔顶采出比、溶剂比、回流比等因素对分离过程的影响。模拟结果表明,在理论板数为80块、进料位置为第40块、塔顶采出料比为0.7:1、溶剂比为5:1及回流比为5:1的优化条件下,间二乙苯质量含量由59.00%提高到79.00%,收率达到93.73%以上。本文研究为进一步萃取和结晶提取间二乙苯提供条件。     

1-辛烯—苯,甲苯,对二甲苯—环丁砜体系液液平衡数据的测定与关联

用平衡釜法测定了常压下,323.15 K下1-辛烯—苯,甲苯,对二甲苯—环丁砜体系的三组三元液液平衡数据,并应用Othmer-Tobias关联式对数据质量进行检验。然后用NRTL模型对所测数据进行了热力学关联,得到了相应的二元能量交互作用参数,并由这些参数对实验点进行理论计算,由均方误差以及平均绝对误差值结果显示,计算值与实验值吻合良好,说明NRTL模型均可适用于芳烃抽提过程的模拟和计算。     

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。     

芳烃装置二甲苯塔换热网络Aspen建模及优化

为了降低芳烃装置二甲苯塔换热网络的能量消耗,本文利用Aspen Plus软件建立了芳烃装置中以二甲苯塔为热源的整个换热流程模型。通过对比模型计算值与装置实际标定值,确定了该模型的准确性。在此基础上利用该软件的灵敏度分析功能找到了该换热系统的可调变量,最后以二甲苯塔塔底热负荷最低为目标函数,可调变量为自变量,换热网络中各塔产品质量和换热温差为约束条件,对整个换热系统进行了优化计算,结果表明,优化后的二甲苯塔塔压可降低0.09 MPa,回流比降低0.1,塔底热负荷可减少1510 kW。整个换热系统共可节约能源7774 kW。     

热集成变压精馏分离甲缩醛和甲醇工艺模拟及优化

在分析甲缩醛和甲醇二元体系共沸特性基础上,提出热集成变压精馏分离甲缩醛和甲醇共沸体系的工艺方法。利用AspenPlus软件对该分离过程进行模拟计算,采用NRTL方程作为物性计算模型,其二元交互作用参数由汽液相平衡数据回归,详细分析了加压塔和常压塔的理论板数、进料位置和回流比对分离过程的影响,并进行能耗比较。结果表明,采用热集成变压精馏分离工艺,可很好地实现甲缩醛与甲醇的分离,较佳的操作条件为:加压塔操作压力1.0MPa,理论板数28,第18块板进料,回流比3.2,塔釜甲缩醛含量可达99.9%;常压塔操作压力0.1 MPa,理论板数24,第14块板进料,回流比2.6,塔釜甲醇含量可达99.5%。与常规变压精馏相比较,热集成变压精馏可节省能耗达35.5%,为共沸物分离过程的设计和改造提供依据。     

反应精馏合成亚硝酸甲酯的工艺模拟与优化

中在气偶联合成法生产乙二醇(EG)的工艺过程中,亚硝酸甲酯(MN)反应塔的设计及运行,在整个流程中起到至关重要的作用,本文以实际中试装置数据为基础;采用NRTL热力学方程与KINETIC动力学反应控制模型,通过Aspen软什模拟MN反应塔的工艺,根据实际装置的反应转化率与反应时间,验证并修正了KINETIC动力学参数;结果表明:如果反应时间在50 s内完成、反应物转化率达99.95%、产品回收率达99.96%,与实际操作参数吻合.同时利用Aspen软件的灵敏度,分析模块优化塔的操作参数,(包括理论板数、进料温度、进料位置及同流量等).模拟结果对MN反应塔的工艺设计与工业化有一定指导意义.