萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇的分析与优化

以萃取精馏法分离乙酸乙酯(EA)和乙醇共沸物系,通过汽液平衡和剩余曲线分析以及实验验证,选取了二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂;采用Aspen Plus软件分别对间歇精馏过程和连续精馏过程进行流程模拟,针对连续精馏过程,分析萃取剂进料量、塔板数、回流比、进料位置等参数对产品纯度及再沸器热负荷的影响。实验结果表明,通过对连续精馏过程的模拟找到最佳的操作条件为:原料组成为30%(w)乙醇、70%(w)EA,进料量为1 000 kg/h,DMSO进料量为1 600 kg/h,萃取精馏塔塔板数为30,质量回流比为0.9,原料进料位置为第21块板,萃取剂进料位置为第5块板,溶剂回收塔塔板数为10,质量回流比为0.6,进料位置为第5块板。在该条件下,产品中EA含量为99.93%(w)、乙醇含量为99.82%(w),且萃取剂DMSO可循环使用。     

应用AspenPlus软件模拟二异丙苯精馏过程

采用AspenPlus模拟软件对二异丙苯精馏分离工艺进行模拟计算。设计出精馏工艺流程,用DSTWU筒捷法精馏设计模型和NRTL—RK模型,得到回流比、塔板数和进料位置等工艺参数,为该工艺的开发提供依据。     

反应精馏隔壁塔水解醋酸甲酯的控制研究

在稳态模拟的基础上,研究了醋酸甲酯水解的反应精馏隔壁塔的控制策略。首先利用Aspen Plus软件模拟并优化了该工艺,得到最优操作条件;通过稳态敏感性分析得到各塔板温度的相对增益,由非方相对增益矩阵法选择控制变量及相对增益矩阵法确定操纵变量与被控变量的控制关系,以降低系统的耦合程度;采用继电反馈法整定比例积分控制器参数后,最终在AspenDynamics平台上对动态控制进行了模拟。模拟结果表明,通过3个温度控制回路(水进料量控制主塔第28块塔板温度、主塔塔底再沸器热负荷控制主塔第21块塔板温度、侧线塔塔顶回流量控制侧线塔第11块塔板温度),可较好地控制醋酸甲酯水解的化学计量平衡,且产品质量要求与设计值之间的偏差不大于0.01%。     

Aspen工程软件在甲醇精馏工艺设计中的应用

采用Aspen工程软件对含有丙酮、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇等杂质的甲醇水溶液的精馏过程进行模拟计算。计算表明,该精馏过程汽相符合理想气体定律和亨利定律,液相为非理想溶液,采用NRTL或UNIQUAC物性方法时,乙醇与甲醇在精馏塔中无法进行有效分离。而采用WILSON物性方法时的模拟计算结果能够满足工艺要求,精馏塔塔顶馏出液中甲醇含量高达99．99％。     

萃取反应精馏合成高纯度乙酸乙酯

通过对乙酸和乙醇酯化反应体系的相平衡计算，分析了乙酸对乙醇－乙酸乙酯－水共沸组成的影响，确定了消除三元共沸物的最小乙酸浓度。试验考查了萃取反应精馏流程用于合成乙酸乙酯的可操作性，探讨了各操作参数对产品酯纯度的影响规律。结果表明，单塔流程得到的酯纯度可达９７％以上，产品中的杂质主要是水，乙醇的含量小于０．３％。     

直接酯化合成聚对苯二甲酸乙二醇酯单体的反应精馏工艺模拟

为开发聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯单体新的生产工艺,利用剩余曲线图,对反应精馏直接酯化合成的可行性进行了分析。利用Aspen Plus软件,就现行的多釜串联酯化反应工艺和反应精馏塔合成工艺进行了模拟比较。讨论了酯化反应精馏塔操作参数、回流比、进料位置、塔顶馏出率等对反应的转化率和选择性的影响。结果表明。反应精馏工艺比传统的多釜串联工艺具有较高的酯化率和选择性,同时简化了流程。     

Aspen Plus模拟软件在淤浆法聚乙烯装置异丁烷溶剂回收系统中的应用

应用Aspen Plus模拟软件对淤浆法聚乙烯装置的溶剂回收系统进行了精馏分离的工艺设计和模拟计算,得到了回流比、理论塔板数、最佳进料板位置等操作参数。采用RadFrac严格法精馏设计模块对精馏塔进行了模拟计算,并针对相关工艺参数进行了灵敏度分析和优化设计。结果表明,经过2个精馏塔分离后,精制后溶剂异丁烷的质量纯度达99.97%,回收率达95%,满足分离要求。     

节能环保型甲醇精馏装置的流程模拟与优化

以某厂100万t/a双效节能型甲醇精馏装置为研究对象,采用流程模拟软件Aspen Plus进行流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对预精馏塔、加压塔、常压塔和回收塔的工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为预精馏塔萃取水流量为9200kg/h(占粗甲醇进料的7.3%),加压塔操作压力为800kPa,常压塔侧线采出位置为第61块板(从塔顶往下数),回收塔质量回流比为6.9。此外,对流程进行了适当优化,增加预精馏塔尾气水洗装置,进一步回收尾气中残余甲醇,达到节能环保要求。通过工艺参数优化和流程优化,产品中甲醇质量分数达到99.9%,乙醇质量分数低于10×10~(-6),甲醇回收率提高1.0%,甲醇精馏装置总能耗降低11.1%。     

改进蚁群算法在输配气管网优化中的应用

以城市输配气管网为研究对象,在布局一定的前提下,以管网工程造价费用最小为目标函数建立输配气管网优化模型。鉴于蚁群算法在城市给排水管网优化上的良好表现,将其引入到城市输配气管网的优化中。通过对基本蚁群算法（AS算法）、ACS（Ant Colony System）蚁群算法、自适应蚁群算法的分析比较,选取自适应蚁群算法作为本次输配气管网优化模型的求解算法。并对改进蚁群算法进行了实例验证。     

蚁群算法在 FMI 成像测井图像分割中的应用

简述了最大类间方差法的方法原理,并分别使用迭代阈值分割法、最大类间方差法及模糊 C 均值 聚类算法,对最接近 FMI 图像中溶孔的高斯峰图片进行了分割和分析;介绍了蚁群优化的最大类间方差 法的方法原理,并使用该方法对一段溶蚀孔洞型储层的 FMI 成像测井图像进行了分割。 实践证明,利用 蚁群优化的最大类间方差法能很好地分割出包含裂缝、孔洞的子图像,且分割效率有了一定的提高,为 后续的参数定量计算打下了基础。     

改进的蚂蚁算法在试井曲线拟合中的应用

通过将带可变邻域搜索的进化策略引入解决组合问题的蚂蚁算法,得到了可以用于解决连续优化问题的改进的蚂蚁算法,并给出了优化步骤.将改进的蚂蚁算法应用于试井曲线的拟合中,并编写了计算程序.改进的蚂蚁算法与遗传算法的对比结果表明,前者的收敛速度和收敛值以及在多局部最优解问题上均优于遗传算法,并具有较强的实用性.     

醋酸乙烯装置乙醛精馏塔模拟及优化

运用Aspen Plus流程模拟软件,对某天然气乙炔法醋酸乙烯装置中的乙醛精馏塔进行了模拟,模拟结果与实际工况数据吻合良好。在此基础上,利用Aspen Plus中的Model Analysis Tools,对乙醛精馏塔的侧线和各主要操作参数进行了分析及初步优化。经优化后,乙醛回收率从98.6%提高到99.5%;侧线采出产品中丙酮质量分数从19.9%提高到20.5%。     

隔板精馏降苯工艺优化模拟

采用精馏分离降苯技术,以不同含苯质量分数的模拟汽油为研究对象,根据Aspen Plus流程模拟软件中的Petlyuk模块建立隔板精馏模型,利用灵敏度分析对进出物料位置进行优化;此外,在不同回流比条件下,采用序贯二次规划算法对塔顶采出率和侧线采出率双变量进行优化,并与RedFrac常规精馏模型进行了对比分析。结果表明:采用隔板精馏塔,随着回流比的增加,汽油的收率和产值逐渐增加;当含苯质量分数为1%,3%,5%时,最高汽油收率依次为99.53%,96.35%,93.75%。隔板精馏工艺适用于含苯质量分数较低和较高的汽油,而常规精馏工艺更适用于含苯质量分数较低的汽油。     

瑞雷面波频散曲线的粒子群蚁群混合优化反演

应用瑞雷面波频散曲线反演地下介质的横波速度剖面是面波勘探的重要步骤之一。传统线性反演方法已不能满足物探工程的要求,非线性的反演方法成为研究热点。文中将基于粒子群优化算法和蚁群优化算法的非线性混合优化算法应用于瑞雷面波频散曲线反演,获得横波速度剖面。该算法利用信息素引导机制更新粒子的早期位置,充分结合了粒子群优化算法对全局最优解的引导策略和蚁群优化算法的局部搜索能力,克服了粒子群算法在群体处于平衡状态时粒子群更新停滞不前和蚁群算法对多极值函数求解时收敛早熟的缺点。通过对多种理论模型频散曲线的反演,检验了该算法的有效性和稳定性;与单独的蚁群算法、粒子群算法反演结果的对比验证了该算法的优越性;实测数据反演结果检验了算法的实用性。     

合成醋酸甲酯浆料催化精馏过程的模拟研究

以醋酸甲酯合成为模型反应,研究浆料催化精馏过程。对浆料催化精馏过程建立拟均相稳态平衡级模型,用A spen P lus软件进行模拟。考察精馏塔内温度分布、汽液相组成及流率情况,得到醋酸中水含量、反应段塔板数和液相持液量对合成醋酸甲酯收率和塔顶醋酸甲酯纯度的影响。计算得出在模拟实验塔内优化操作条件为:23块理论板数,醋酸进料口和甲醇进料口分别位于第7和第17块理论板;酸与醇的摩尔比为1.2∶1.0;催化剂与醋酸的质量比为0.03;回流比1.3;塔板总持液量2 560mL;塔釜持液量1 200mL;控制塔顶采出流率0.485。在此条件下,醋酸甲酸收率大于95%,塔顶产品中酯的质量分数大于96%。     

Aspen Plus软件在浓硝酸制备工艺上的应用

介绍了在浓硝酸制备工艺过程中使用Aspen Plus软件开发包括热力学在内的全流程模拟模型及其应用情况。测试了硝酸质量浓度为68．4％时，硝酸与水存在共沸现象，通过加入硝酸镁溶液打破共沸，模拟出浓硝酸的质量浓度超过了90％。在硝酸装置的模拟计算中，采用了Wilson活度系数模型计算方法，其模拟结果与装置标定数据基本吻合。