有机硅洗涤塔优化设计

研究了有机硅洗涤塔工艺与结构.并采用化工过程模拟软件Aspen Plus对其进行了模拟和优化.结果表明:排放物中甲基氯硅烷含量由25%降到5.8%,塔顶压力的波动减小,排渣口堵塞问题得到了解决,达到了既除尘又可去除一部分高沸物的目标.     

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。     

有机硅单体分离流程的模拟与优化

有机硅单体是一种多组分混合物,其组分沸点相近,产品纯度要求高,因此其分离纯化相当困难。目前工业上主要有5种有机硅单体分离系统的工艺流程,文中采用流程模拟软件对5种工艺流程进行严格模拟计算,将模拟结果带入相关的费用计算模型,计算不同工艺流程的设备费用与操作费用,并计算比较各工艺流程的年度总费用(TAC)。中切流程在5种工艺流程中的年度总费用最低。以中切流程为初始序列,利用调优法进行调优并找出4组相邻分离序列。采用流程模拟软件对4组分离序列进行精确模拟计算,计算并比较4组序列的年度总费用。结果表明:调优序列3的年度总费用最低,较初始中切流程总费用降低了1.74%,因此选定调优序列3为分离有机硅单体的最优序列。     

酯交换法醋酸异丁酯生产工艺流程的模拟与优化

醋酸异丁酯是一种重要的有机化工原料,本文利用Aspen Plus软件对酯交换法醋酸异丁酯生产工艺进行模拟,利用变压精馏完成甲醇的精制与醋酸甲酯的回收,得到了98%的优等品甲醇以及高纯醋酸甲酯循环利用。利用加压精馏与萃取精馏得到工业优等品醋酸异丁酯产品和99.6%高纯异丁醇循环利用。最后,利用Sensitivity模块对塔的操作参数进行了模拟优化,为酯交换法醋酸异丁酯生产工艺在我国的工业化提供一种新的思路。     

变压精馏分离甲醇与碳酸二甲酯工艺流程的模拟

甲醇(Me OH)与碳酸二甲酯(DMC)会形成共沸混合物,它们的共沸组成会随着压强变化,变压精馏是分离共沸混合物的其中一种有效方法。选择Wilson模型作为热力学模型,回归了该热力学模型中的交互作用参数,然后用Aspen Plus对变压精馏分离甲醇与碳酸二甲酯工艺流程进行了模拟与优化。通过该分离流程可以实现甲醇与碳酸二甲酯的分离,所得碳酸二甲酯的质量分数达到99.5%,甲醇的质量分数达到99.9%。     

煤制油副产品混合液分离和模拟

煤制油过程中会产生大量含有均四甲苯和偏三甲苯的副产品,基于此混合物中各种物质的沸点和熔点的差异,设计了利用精馏和重结晶技术对其进行处理,以山西某煤制油项目的煤制油副产品为原料,利用小型的实验装置处理之后得到均四甲苯和偏三甲苯的质量分数分别达到了99%和94.85%.之后,采用Aspen Plus软件对精馏分离过程进行了...     

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...     

双效精馏精制甲缩醛的过程模拟

甲缩醛法制甲醛过程中,在精馏浓缩甲缩醛时,容易形成甲醇-甲缩醛共沸体系,不易得到高纯度的甲缩醛。通过研究分析可知甲醇-甲缩醛的共沸组成随压力的变化而变化,因此现有的很多工艺均采用变压精馏分离甲缩醛。其缺点是能耗高、效率低,能量的损失较大。为了进一步提高甲缩醛精馏塔的效率,在变压精馏的基础上运用双效精馏的方法来改进甲缩醛分离提纯工艺。模拟结果,甲缩醛精馏塔为:27块理论板,压力为1 000 kPa,双效精馏过程中塔底再沸器和塔顶冷凝器的节能率分别为54.97%和37.79%。     

基于Aspen Plus用户模型的甲醇精馏模拟与分析

采用模拟软件Aspen Plus对某厂大型煤化工甲醇四塔精馏过程进行稳态模拟计算和分析,结果表明,应用物性方法 UNIFAC-DMD能有效模拟汽液平衡数据,模拟结果与工厂采集数据吻合良好。进行了常压塔侧线抽提位置分析、回流比对产品各组分浓度影响及精馏塔水力学分析等研究,提供了可行的精馏操作方案。     

Aspen Plus在模拟分离四氢呋喃-水共沸精馏中的应用

采用常压-加压双塔精馏工艺对四氢呋喃-水混合物进行分离。运用Aspen Plus软件,选用NRTL-RK模型为物性计算方法,在保证四氢呋喃分离纯度不低于99.7%(w)的前提下,以再沸器热负荷为指标,对精馏系统的理论塔板数、回流比、进料位置和馏出比进行了模拟计算与优化。最佳工艺条件为:常压塔理论塔板数为12,回流比为1.767,进料位置为9,馏出比为0.695 0;高压塔理论塔板数为19,回流比为1.6,进料位置为13,馏出比为0.553 1。     

A new organosilicon adsorbent for air-gas mixture purification

Natural zeolites (klinoptiolits) were treated with Onkosorb adsorbent (N,N′-bis(3-triethoxysilyl-propyl-thiocarbamide)) to attain greater nitrosamine (NA) and polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) adsorption capacity. The efficiency of volatile NA recovery rose from 30 to 77%; that of PAH recovery, from 20 to 63.7 %. The increased adsorption efficiency of the toxicants from an air-gas mixture was also reflected in biological indicators. Prolonged exposure of rats to the air-gas mixture (similar in composition to the air in industrial zones) led to a 25% reduction in the maximum rates of succinate oxidation and the efficiency of oxidative phosphorylation in liver mitochondria. The changes in the energetics of mitochondria were apparently associated with the action of the toxicants, as is indicated by a 22 % increase of P-450 cytochrome content in the liver tissue. An air-gas mixture passed through an Onkosorb adsorbent layer on zeolite did not produce any of the above changes in the mitochondrion energetics or the effect on P-450 cytochrome content in the liver tissue. We assume a high level of efficiency for Onkosorb adsorbent on zeolite in PAH and NA absorption.     

基于灵敏度分析的页岩气净化流程的模拟与优化

原料气中酸性气体与水等杂质的脱除净化是页岩气下游加工与利用的基础。应用化工流程模拟软件对页岩气脱酸与脱水流程进行模拟,旨为气体净化工业的实践提供理论与技术指导。在脱酸流程模拟中,采用灵敏度分析的方法讨论并优化了吸收剂再生进料位置、再生塔回流比等参数对脱酸流程的影响。脱水流程模拟中,提出了页岩气水含量与水露点的关联方法,为脱水标准的选取提供依据;采用汽提法解决了高浓度吸收剂的再生问题,使流程能够满足更高的脱水要求。     

Simulation, integration, and economic analysis of gas-to-liquid processes

Gas-to-liquid (GTL) involves the chemical conversion of natural gas into synthetic crude that can be upgraded and separated into different useful hydrocarbon fractions including liquid transportation fuels. Such technology can also be used to convert other abundant natural resources such as coal and biomass to fuels and value added chemicals (referred to as coal-to-liquid (CTL) and biomass-to-liquid (BTL)). A leading GTL technology is the Fischer-Tropsch (FT) process. The objective of this work is to provide a techno-economic analysis of the GTL process and to identify optimization and integration opportunities for cost saving and reduction of energy usage while accounting for the environmental impact. First, a base-case flowsheet is synthesized to include the key processing steps of the plant. Then, a computer-aided process simulation is carried out to determine the key mass and energy flows, performance criteria, and equipment specifications. Next, energy and mass integration studies are performed to address the following items: (a) heating and cooling utilities, (b) combined heat and power (process cogeneration), (c) management of process water, (c) optimization of tail gas allocation, and (d) recovery of catalyst-supporting hydrocarbon solvents. Finally, these integration studies are conducted and the results are documented in terms of conserving energy and mass resources as well as providing economic impact. Finally, an economic analysis is undertaken to determine the plant capacity needed to achieve the break-even point and to estimate the return on investment for the base-case study.     

高纯三氯氢硅精馏节能工艺的模拟分析

针对多晶硅生产中高纯三氯氢硅精馏提纯过程能耗较高的特点,分别将热泵和差压热耦合精馏节能工艺应用到高纯三氯氢硅精馏提纯过程中,并使用Aspen Plus软件对这2种节能工艺进行模拟分析比较,计算得到各工艺流程的能耗,实现了过程的节能和优化.模拟结果表明,热泵和差压热耦合精馏节能工艺对三氯氢硅传统二塔精馏过程均起到了显著的节能效果,其中塔顶蒸汽压缩型、塔釜液闪蒸型热泵精馏过程分别节能66.1％、62.8％,差压热耦合精馏过程节能50.1％.     

溶解乙炔生产中两种净化工艺的比较

电石法生产的乙炔气中常含有H2S、PH3等杂质,产品达不到GB6819-1996《溶解乙炔》的要求,因此,用电石法生产的产品必须采用净化工艺除杂质。净化方法有干法和湿法两种,由于干法净化使用固体净化剂,净化后净化剂大都带有毒性物质,直接排放会造成环境污染,回收利用又不经济,这种方法已被禁止采用。现在推行湿法净化,使用液体净化剂,最常用的是NaClO和浓H2SO4,利用这两种物质具有氧化性的特点,将乙炔气中的气相:H2S,PH3等杂质氧化生成可溶性物质而转入液相,使乙炔气达到净化的目的。不同的净化剂采用不同的工艺流程,下面从净化工艺和生产过程的经济价值加以比较。     

Membrane/cryogenic hybrid processes for hydrogen purification

Membrane gas separation processes, while becoming more widespread, suffer from inherent limitations in their use. Combining membranes with other gas separation processes has been found to be an effective means of overcoming these limitations. A combination of hybrid process comprising a membrane unit with a cryogenic process has been found of value for producing hydrogen from a rather dilute source such as FCC off-gas. The success of the hybrid stems from the use of each component part of the process in its region of greatest efficiency. The judicious combination of processes leads to an overall process that is not only more efficient than either of the component processes, but more cost-effective as well.     

以低温甲醇与聚醇醚为溶剂的工业气净化工艺对比

介绍了低温甲醇洗流程和聚醇醚流程的应用现状,评述了低温甲醇洗流程和聚醇醚流程的工艺特点,分析比较了2种工艺的主要技术指标,着重比较了2种工艺的关键运行参数如溶液消耗、冷量消耗、消耗指标、设备以及投资费用等,并对2种工艺流程的适应性进行了分析。分析和比较后认为:酸性气体吸收流程的选择需综合考虑能耗、装置规模、投资、可操作性、装置稳定性等因素;低温甲醇洗适用于净化度要求高、高压、大规模的工业化装置;聚醇醚工艺适用于净化度要求较低的装置,如IGCC多联产装置,可降低能耗,节省投资。     

麦秆制油过程与公用工程系统集成的模拟与分析

生物质制油过程可分为生物质收集、生物质快速热解、生物油气化、水汽变换、酸性气体净化和二氧化碳捕集、费托（FT）合成和合成原油提炼,以及尾气处理等部分。公用工程系统通过燃料燃烧产生蒸汽、发电、做功,以满足生产过程所需的蒸汽、水、电、功等。公用工程系统燃料为生产过程尾气,外购天然气或其他燃料。生产过程尾气主要包括费托合成过程和合成原油提炼过程尾气,其主要成分为CO、H2、CH4、C2H6、C3H8。生产过程尾气既可以作为公用工程系统燃料,也可以通过重整操作回收其有效组分CO和H2在生产系统循环利用,但公用工程系统需补充外购燃料。本研究以麦秆为生物质原料,基于生产过程和公用工程系统ASPEN模拟,分析生产过程操作参数和尾气处理方式对生产过程产品产量,公用工程系统燃料选择的影响,根据年总收益最大化确定最优的麦秆制油过程和公用工程系统设计。