中间再沸式热泵反应精馏生产乙酸异丁酯的设计与控制

基于传统反应精馏(CRD)合成乙酸异丁酯(IBAC)塔顶塔底温差较大的特点,提出中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-1)以及带预热器的中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-2)流程。采用Aspen软件对其进行优化,得到最优工艺操作参数。在稳态模拟基础上,采用奇异值分解法(SVD)找出温度灵敏板,对IR-HPRD-2流程设计了可行的控制方案。结果表明:与CRD工艺相比,IR-HPRD-1和IR-HPRD-2的年总能耗(TUC)分别降低44.33%和47.55%,年总费用(TAC)分别降低16.92%和19.13%,IR-HPRD-2在节能与降低TAC方面更优于IR-HPRD-1;在±20%进料流率与5%进料组分扰动下,该可行性控制方案能在短时间内有效控制产品质量。

中间再沸式MVR热泵精馏回收处理二甲基乙酰胺稀溶液

针对DMAC-水溶液的精馏回收工艺中塔顶塔底温差大的特点,提出了中间再沸式热泵精馏工艺。利用Aspen Plus化工流程模拟软件对该工艺多种工况进行模拟,得出了最佳的中间再沸器位置和再沸比参数;通过分析,讨论了压缩机在系统中的控制作用。结果表明,在压缩机压缩比为2.0,再沸器最小传热温差为10.9℃情况下,本工艺相对于常规精馏可节能约85.9%。

中间再沸式热泵甲醇精馏节能及经济分析

典型的年产60万t甲醇双效精馏流程能耗较大,为此提出了中间再沸式热泵精馏方案。采用Aspen-Plus化工流程模拟软件,以能耗最低为目标函数,对甲醇中间再沸式热泵精馏进行了模拟与分析,得到了合适的工艺参数。模拟结果表明:在满足生产要求的条件下中间再沸式热泵精馏相比于双效精馏系统,节能48.34%,运行费用节约24.14%。每年可节省运行费用1 056万元。

带中间再沸器的大温差体系热泵精馏工艺

基于大温差体系的分离特点,提出了带中间再沸器的MVR热泵节能精馏工艺。使用Aspen Plus流程模拟软件,采用软件中Radfrac模块模拟精馏塔,对该体系的常规精馏、常规MVR热泵精馏、带中间再沸器的MVR热泵精馏及带中间再沸器的完全MVR热泵精馏等4种工艺进行优化模拟。以年总费用(TAC)最低为目标函数,得到了各精馏工艺相关的工艺参数和设备参数。研究结果表明:带中间再沸器的MVR热泵精馏工艺要优于常规MVR热泵精馏工艺,其平均能耗减少7.7%,平均TAC减少8.3%;带中间再沸器的完全MVR热泵精馏工艺要比带中间再沸器的MVR热泵精馏工艺更具优势,其能耗减少9.4%,TAC减少18.7%。

甲醇-水体系中间重沸式热泵精馏控制研究

通过ASPEN稳态模拟确定甲醇-水体系中间重沸式热泵最优分割点为60%,节能38%。采用ASPEN DYNAMICS动态模拟软件,考察进料流量扰动下动态特性和控制方案,发现中间重沸式热泵精馏波动剧烈,需要约6 h恢复稳定。以中间重沸器侧线下方的灵敏板温度为塔底产品质量的主控变量,有效解决了中间重沸式热泵精馏塔控制波动大、响应慢的问题,系统在1 h内恢复正常,具有较好操作控制性能。