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如果谁有丙烯腈精馏塔设计或者关于丙烯腈精馏塔操作,参数控制,优化方面的论文,请发给我,谢谢!!1...丙烯腈生产中如何对精馏塔进行模拟优化高永涉 马玲 【摘要】:本文重点介绍了丙烯腈生产中精馏塔的数学模型的建立和求解过程,从而完成精馏塔的动态模拟优化过程。【作者单位】: 吉化集团公司丙烯腈厂 吉化集团公司人才培训交流中心 【关键词】: 丙烯腈 模拟 数学模型 精馏塔 【分类号】:TQ226.61【DOI】:CNKI:SUN:TJHG.0.2007-04-019【正文快照】: 在丙烯腈生产过程中,丙烯腈精馏塔的模拟优化一直是提高整个生产装置效率的关键所在,本文应用分段集结原理,推导出多元精馏过程通用简化分段数学模型。在丙烯腈实际生产优化的过程中,再根据数学模型编制成相应的优化软件,就可以收到满意的效果。精馏过程采用分段集结建模,其推荐 CAJ下载 PDF下载 不支持迅雷等加速下载工具,请取消加速工具后下载 CAJViewer7.0阅读器支持所有CNKI文件格式,AdobeReader仅支持PDF格式2...丙烯腈精制系统产品质量控制的关键因素大庆石油化工总厂化工厂丙烯腈装置的生产能力经改造后从5000t/a已达到目前的12000t/a.丙烯腈装置的精制系统主要利用萃取精馏、负压精馏以及普通精馏单元操作,去除分离合成系统吸收液中乙腈、丙烯醛、丙酮等杂质,得到符合国家标准要求的丙烯腈产品.探讨精制系统操作对产品丙烯腈质量影响的关键因素对指导生产具有十分重要的意义.作 者: 林伟琪李成葆 作者单位: 大庆石油化工总厂化工厂,黑龙江,大庆,163711 刊 名: 炼油与化工 英文刊名: REFINING AND CHEMICALS 年,卷(期): 2005 16(4) 分类号: TQ34 关键词: 机标分类号: TQ2 TU2 机标关键词: 丙烯腈精制系统产品质量控制丙烯腈装置精制系统石油化工总厂普通精馏质量影响指导生产系统操作生产能力合成系统国家标准关键因素单元操作萃取精馏吸收液化工厂丙烯醛杂质
前言 采用Aspen Plus化工流程模拟软件对氯乙烯精馏过程低、高沸塔,进行了设计计算,将模拟计算结果进行了初步分析处理,与工业运行结果对比,有良好的吻合。氯乙烯精馏工艺流程 氯乙烯精馏系统由低沸塔和高沸塔组成,工艺流程如图1所示。由压缩机来的粗氯乙烯原料气经冷凝液化及除水后进入低沸塔(T1),将大部分低沸点杂质去除,塔底馏出液经中间槽(B)进入高沸塔(T2),将高沸点杂质去除,精氯乙烯产品由T2塔顶采出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509272101_568154_1070181_3.jpg原料组成及设计要求 粗氯乙烯进料总量为549.025kmol/h,其组成质量分数为氯乙烯(VC)98.76%;重关键组分以1,1-二氯乙烷(EDC)计为0.53%(其中包括反式1,2-二氯乙烯、顺式1,2-二氯乙烯、1,2-二氯乙烷和乙醛等物质);轻关键组分以乙炔(C2H2)计为0.11%(包括氯甲烷、甲烷、乙烷和氢气等物质);其余为水。 要求达到的分离指标:塔顶产品VCM纯度大于99.99%(干基),EDC等高沸物含量小于5ppm,C2H2等低沸物含量小于1ppm。操作压力分析 氯乙烯精馏过程的操作压力,与氯乙烯以及被分离杂质的性质相关。1个标准大气压下,纯氯乙烯的沸点为-13.9℃,随着压力的升高沸点也相应增高,如表1.1所示。表1.1 氯乙烯沸点 压力(MPag) 0 0.2 0.3 0.4 0.5 VC沸点(℃) -13.9 16.2 25.7 33.5 39.7 低沸塔所处理的乙炔-氯乙烯混合物的沸点,因乙炔和其他低沸物的存在使混合物沸点相应降低。随乙炔量的增加,混合液的沸点下降很快。 因此,低沸塔若在较低压力或常压下操作,则全凝器温度可能降低到-1~-20℃,尾气冷凝器温度甚至需要降低到-55℃以下,这样就必须用液氨直接蒸发来获取低温。温度越低对于相同的耗电量,其动力电消耗量将显著增加,也就增加了氯乙烯的生产成本。此外,常压下操作将使塔底温度必须控制在0~-5℃左右,用于塔釜加热的热载体就需要选用特殊的化合物,而粗氯乙烯进入精馏操作之前,也必须严格的脱水干燥,否则,即使存在微量的水分都会引起精馏系统因结冰而被堵塞,影响正常的操作。因此,氯乙烯的精馏操作应加压进行。 至于操作压力的合理确定一般也还需要考虑氯乙烯压缩机的需用压缩比、压力增高后所需理论板数的增加,以及设备机械强度的提高带来的建设投资费用增加等因素。一般选择操作压力在0.5~0.6MPa(表压)左右。 高沸塔所处理的氯乙烯-高沸点物混合液的沸点,因高沸点物的存在,使得混合物沸点相应地比低沸塔混合物来得高(主要高沸点物的沸点范围在21~113.5℃),适当降低压力可以减少高沸塔所需的理论塔板数。工业上一般选择高沸塔操作压力在0.25~0.35MPa(表压)左右。物性方法的选择 流程模拟所用的物性方法和物性数据的选择直接影响到模拟结果的准备性。粗氯乙烯体系中存在氯乙烯、二氯乙烷、水等,属于极性非理想物系,不含电解质,有二元相互作用参数。本文选用NRTL活度系数模型用于该体系的模拟计算。活度系数模型能准确的模拟极性非理想体系的气-液平衡、气-液-液平衡及液-液平衡,其中NRTL模型在表示二元和多元体系的气液平衡和液液平衡方面尤为显著,且对水溶液体系的描述优于其他方程。 NRTL模型应用于液相非理想及无不冷凝组分物系,可用于液-液部分互溶体系;可用于处理高度非理想的极性或非极性混合物。NRTL模型具有与WILSON模型基本一致的拟合和预测精度,不同的是,NRTL模型可用于部分互溶体系,能使汽液平衡和液液平衡同一关联;只要有二元数据的拟合参数,NRTL模型便可预测多元体系的活度系数,克服了WILSON模型的缺陷。 NRTL模型是以局部摩尔分数和局部组成为基础,方程式为:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509272103_568155_1070181_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509272103_568156_1070181_3.jpg AspenPlus的物质数据库中包含了很多物质的物性数据,会根据模型需要自动调取数据进行计算。验证NRTL模型能否对精馏过程进行准确的模拟计算,要看该模型能否准确的预测混合物中相关组分的汽液平衡数据。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509272105_568157_1070181_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/09/201509272105_568158_1070181_3.jpg 由图可知,在氯乙烯装置的操作范围内,即0℃~50℃及0.32MPag~0.55MPag之间,采用NRTL活度系数模型计算出的汽液平衡数据与《化学化工物性数据手册》中查得的数据基本一致,初步认定采用NRTL物性方法是可行的。灵敏度分析 依据严格法计算,满足低沸塔分离要求的塔板数为36块(冷凝器和再沸器各为一块板),进一步分析最优的进料位置、回流比及馏出比。在满足一定分离效果的情况下,最佳进料位置对应的才是最优回流比,所以先对进料位置进行优化分析。低沸塔灵敏度分析(1)低沸塔进料位置分析对于低沸塔,塔釜的出料即高沸塔的进料,因此出料中VC的含量可以作为衡量塔分离效果的指标。同时C2H2等低沸物大部分由低沸塔的塔顶排除,因此需控制塔底出料中C2H2的含量小于1ppm。选取进料板位置为2~35块范围,对塔底C2H2质量分数(T1B-XC2H2)、塔底VC质量分数(T1B-Xvc)、塔顶VC质量分数(T1D-Xvc)、冷凝器热负荷(C-DUTY)及再沸器热负荷(R-DUTY)做灵敏度分析。冷凝器和再沸器的热负荷以MMkcal/hr记。表1.3-1 进料位置灵敏度分析 进料板 位置 T1B-Xvc T1D-Xvc T1B-XC2H2 C-DUTY R-DUTY 2 7.16E-09 0.988352 0.96327 -0.11
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