RSM与流程模拟结合用于复杂塔操作参数优化

精馏塔多操作参数综合优化对化工生产是至关重要的.利用响应面优化法(Response Surface Methodology,RSM),与流程模拟相结合用于复杂精馏塔多操作参数的综合优化.以发酵法生产丙酮-乙醇-丁醇(ABE)工艺流程中的丙酮塔为例,先利用流程模拟软件PRO/Ⅱ对丙酮塔4个进料位置做单参数模拟计算,根据单...     

精馏塔实训设备操作条件的节能优化

为了对筛板精馏塔的性能进行全面的测试,开展了以乙醇-水为分离物系的精馏塔操作条件优化实验,分析了进料浓度、回流比、进料量、进料位置等对塔效率和产品含量的影响,以及冷却水用量对冷凝液的影响,确定了筛板精馏塔的最优操作条件。     

应用隔壁式精馏塔分离煤制烯烃设计

利用Aspen HYSYS流程模拟软件完成隔壁式精馏塔的设计,设计过程中引用逻辑操作单元将隔壁式精馏塔的预分离塔与主精馏塔进行了耦合,逻辑操作单元的引入可以减少隔壁式精馏塔的自由度,从而降低了精馏塔模拟达到稳态时的难度。在完成精馏塔设计并得到结果的基础上,对稳态工艺过程模拟结果进行灵敏度分析,考察了隔壁式精馏塔侧线抽出流量、回流比、进料温度、气相回流流量和液相回流流量对隔壁式精馏塔塔顶、中间以及塔底组成的影响,得到优化后的工艺操作参数。同时根据隔壁式精馏塔分离产物的组成提出并联分离顺序,与原有的顺序分离相比流程更加紧凑,对实际的烯烃分离流程的设计工作具有参考意义。     

分隔壁精馏塔操作特性研究

以乙醇、丙醇及丁醇为例,对分隔壁精馏塔用于三元混合物分离的操作特性及节能效果进行了模拟分析与研究.确定了分隔壁精馏塔的优化操作条件,即回流比为10、中间出料位置为第16块理论板、进入分隔壁进料侧的汽液相流量分别为30kmol/h和80kmol/h,分隔壁的上下部连接位置分别为第10块板和第23块板.结果表明:与常规精馏流程相比,采用分隔壁精馏塔可节能30.49%上.     

间歇精馏分子异丙醇—水二元共沸物的模拟

以乙二醇为溶剂,使用Aspen Plus化工模拟软件中的BatchFrac模块,基于UNIFAC模型,对异丙醇-水二元共沸物的间歇萃取精馏过程进行间歇萃取精馏模拟,研究了不同操作参数（如溶剂比、回流比、溶剂进料位置、溶剂进料温度等）对整个精馏过程的影响,对各工艺参数进行了分析与优化。结果表明,对于处理量为100kmol的异丙醇-水溶液,精馏塔具有20块塔板,溶剂比为2,回流比为5,溶剂进料位置在第3块塔板,溶剂进料温度为80℃时,塔顶异丙醇质量分数可达0.998,收率可达0.978。     

MTBE催化精馏过程模拟分析

甲基叔丁基醚 (MTBE)工业生产是典型的催化精馏过程。以过程模拟软件为工具 ,对影响MTBE催化精馏过程的因素进行了模拟计算 ,分析了过程操作参数如塔的操作压强、回流比、甲醇 (MEOH)的进料位置、反应区、惰性组分等对实际操作与设计的影响。研究结果表明 ,较高的操作压强和适量的惰性组分有利于过程的进行 ;合理安排反应区位置、MEOH进料位置和回流比对获得较高的异丁烯转化率是十分重要的。     

甲苯二异氰酸酯光气化反应精馏动态特性

利用化工流程模拟软件Aspen Plus对TDI光气化反应精馏进行模拟计算,根据能耗最低对反应精馏塔进行分析,并确定最优工艺参数和设备结构。在此基础上对其提出两种动态控制方案,分别考察了进料流量扰动与组成扰动分别±10%的工况。结果表明:两种控制方案均设计合理,可使HCl精制塔塔顶采出的氯化氢(HCl)纯度高于99.7%,反应精馏塔中侧线采出HCl纯度低于1.6%以及胺盐反应转化率达到97.9%以上。较控制方案K1,控制方案K2采用流量-温度串级控制,对于进料组成扰动的工况响应更迅速,回稳时间更短,控制效果更好。总的来说K2方案在控制效果方面具有较大优势,且两种方案均可达到工艺要求。     

ASPEN PLUS模拟与分析酯化反应精馏过程

本文采用ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ软件对生产乙酸乙酯的酯化反应精馏过程进行了计算机模拟，同时，对操作参数如回流比、进料组成、进料位置等对乙酸乙酯收率的影响进行了分析，结果表明，当回流比为１０左右，进料组成中醋酸摩尔分率为０．３，从第４～第７块塔板内任一处进料时乙酸乙酯有极大收率为１６．４３％。     

反应精馏分解过氧化氢异丙苯的工艺设计及经济优化

采用Aspen Plus软件对反应精馏分解过氧化氢异丙苯(CHP)的新工艺以及后续苯酚、丙酮的精制工艺流程进行了稳态模拟。以年度总成本(C_TAC)最小为目标函数,对反应精馏塔(RD)及精制工艺流程的操作压力、进料位置及塔板数等进行了经济优化。结果表明,工艺的最优操作参数：RD的总塔板数为34块,精馏段塔板数为27块,反应段塔板数为6块,进料位置为第28块,操作压力为3.0×10⁴ Pa;丙酮精制塔(T101)、异丙苯拔顶塔(T102)、焦油塔(T103)和苯酚精制塔(T104)的总塔板数分别为25、61、23、22块,进料位置分别为第16、45、9、9块,操作压力分别为5.2×10⁴、5.0×10³、5.5×10⁴、6.0×10³ Pa,此时新工艺流程的C_TAC最小值为2 239.03万元/a。同时,对传统CHP分解和后续苯酚、丙酮精制工艺进行了稳态模拟及经济优化。结果表明,其C_TAC最小值为2 608.13万元...     

基于正交设计和神经网络的萃取精馏工艺优化

通过优化精馏工艺的操作参数,得到最优操作参数组合,可实现萃取精馏过程的节能降耗.以溶媒原液二氯甲烷-乙醇-水混合液为研究物系,乙二醇为萃取剂,在Aspen中建立萃取精馏工艺模型进行研究.分别以二氯精馏塔、乙醇精馏塔塔顶产品纯度和塔釜能耗为目标函数,改变进料位置、理论板数、溶剂比和回流比等操作变量,通过正交设计、BP神经网络、径向基函数RBF神经网络模型进行优化对比,从而得到满足产品纯度、节能降耗的最优操作参数组合.结果表明通过神经网络建立的混合物系萃取精馏优化预测模型,能完成工艺的最优操作条件设计,且明显缩短优化工艺参数的时间,提高工艺设计效率,获得更优结果,约节能25%.     

酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟

以实际工业生产装置为对象,研究酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟问题.建立过程非平衡级模型,引入分离效率函数,对模型进行求解.模拟结果与工业生产数据吻合良好,成功地解决了复杂反应精馏过程模型的建立与求解问题,并在此基础上开发出完整实用的仿真软件.软件对碳酸二甲酯的反应精馏塔的工艺设计、操作过程分析和参数调优等工作具有一定的参考价值.     

酯交换法生产碳酸二甲酯工艺节能研究

以甲醇钠为催化剂,碳酸丙烯酯和甲醇为原料酯交换生产碳酸二甲酯.在传统工艺基础上对浮阀塔塔盘进行了改造,在新型反应精馏塔上进行了中试并考察了塔盘液位高度、回流比等因素对塔顶产品纯度的影响.结果表明,随着回流比增大,塔顶碳酸二甲酯含量开始增加并逐渐趋向稳定;随着塔盘液位高度增加,塔顶碳酸二甲酯含量增加并逐渐稳定;塔顶丙二醇...     

碳酸二甲酯与甲醇分离的模拟研究

碳酸二甲酯(DMC)与甲醇形成共沸物,常规精馏无法实现直接分离。采用变压精馏、共沸精馏、萃取精馏3种特殊精馏流程来分离该物系,经商业流程模拟软件Aspenplus全流程模拟得出各流程适宜的操作参数。结果表明,3种流程都可得到较高纯度的DMC产品,但变压精馏较其他2流程得到的产品纯度更高,流程也相对简单。     

热化学硫碘开路循环制氢系统的设计与模拟

为了对热化学硫碘开路循环制氢系统进行优化设计及热效率评估,利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus对硫碘开路循环联产氢气和硫酸系统进行设计和模拟,计算质量、能量平衡及热效率.在考虑泵功和废热回收的情况下,开路系统的最高计算热效率达到66.2%.其次,利用灵敏度分析,分别考察HI精馏塔回流比、精馏塔压力、HI相循环量、HI分解率和产品硫酸质量分数5个设计参数对系统效率的影响.结果显示,HI相循环量和精馏塔回流比是影响系统效率的主要因素,其他参数对效率影响较小.通过优化本生反应操作条件可显著减少HI相的循环量,提高系统效率.计算结果与文献参考值接近,为今后大规模硫碘循环制氢系统的设计及优化提供参考.     

反应萃取精馏技术生产二氧五环的工艺研究

针对二氧五环传统生产工艺存在的缺陷,引入反应萃取精馏技术改造传统工艺。采用实验与计算机模拟相结合的方式对连续反应萃取精馏生产二氧五环的工艺过程进行了系统研究,得到了适宜的工艺参数:反应萃取精馏塔总板数21块,其中精馏段2块,萃取段9块,反应段5块,提馏段5块;回流比为1.5;进料比例n(乙二醇)∶n(甲醛)=1.05∶1。此工艺条件下生产的二氧五环纯度可达94.7%。     

碳酸二甲酯-甲醇共沸物的分离方法研究进展

碳酸二甲酯被称为有机合成的基石和绿色化学品,是最重要和具有广阔前景的化合物之一。介绍了碳酸二甲酯-甲醇共沸物的分离方法及汽液平衡研究情况,重点介绍共沸精馏和萃取精馏分离该共沸物的研究进展。     

精馏过程的非稳态模拟

精馏(包括普通精馏和反应精馏等特殊精馏)过程的非稳态模拟对生产和研究均具有指导和促进意义。根据迄今有关文献资料,本文对精馏过程非稳态问题研究的情况进行了回顾,并对用于精馏的非稳态模拟的数值方法进行了总结评比。     

碳酸二甲酯在生物柴油合成中的应用

碳酸二甲酯酯交换剂作为一种绿色化工原料,因其在生物柴油制备中不产生甘油、产物无需分离等独特优势而受到广泛关注。本文从酶催化法、化学催化法以及超临界流体法三个方面综述了碳酸二甲酯在生物柴油制备中的应用,介绍了每种方法的特点,最后对碳酸二甲酯在生物柴油合成中的研究方向进行了展望。     

连续减压侧线精馏精制200号聚醚胺的模拟与实验研究

采用连续减压侧线精馏对200号聚醚胺进行精制研究,通过Aspen plus模拟软件考察精制过程中各因素对分离效果的影响,优化分离过程条件,确定最佳操作参数. 优化后,侧线采出中目标组分伯胺质量分数为 94.38%,收率为92.01%. 在稳态模拟优化条件基础上,通过Aspen dynamics建立连续减压侧线精馏的动态控制结构,考察了在发生不同扰动工况下各项控制指标的变化情况,结果表明动态控制结构CS1可很好地应对精馏过程的扰动. 在模拟优化条件的基础上,建立连续侧线减压精馏装置进行精馏实验验证,实验值与模拟值基本一致.     

苯-甲苯双效精馏的优化计算

建立了苯－ 甲苯单塔精馏的ＭＥＳＨ 方程组,采用分割技术用计算机进行迭代求解,得到了塔内各理论板的气液流量、温度和浓度分布及塔顶和塔底热负荷,并计算了该过程的热力学效率为１３ ．９７ ％ 。在此基础上,提出了苯－ 甲苯的并流型双效精馏流程,并对该流程进行了工艺分析,确定了高压塔塔顶采出量及回流比为两个塔的协调变量。在规定各塔压和高压塔塔底流量的条件下,以综合效益为优化目标,以两塔的回流比为决策变量,采用一维定步长搜索给出决策变量改进值的方法进行优化计算,确定了双效精馏流程的工艺操作条件。优化计算结果表明,高压塔压力为３４ ．３４ Ｎ／ｃｍ ２ ,回流比为１ ．１ ,低压塔压力为常压,回流比为３ ．２ 的双效精馏比单塔精馏可节约供热量３２ ％ ,节约蒸汽用量２８ ％ ,且双效精馏过程的热力学效率可提高４ ．３９ ％ ,是一种非常有效的节能措施