低温低压脱硫废水蒸发物性模拟研究

根据谱尼-脱硫废水水质分析,电厂脱硫废水中盐的主要种类为含Na^(+)、Mg^(2+)的氯盐,主要不溶物为CaCO_(3)。利用Aspen Plus软件对低温低压脱硫废水的蒸发特性进行数值模拟,结果显示,脱硫废水的泡点温度随着溶液含盐量的增大而升高;在相同的泡点温度下,NaCl溶液的质量分数要大于MgCl_(2)溶液以及两者的混合盐溶液的质量分数;随着溶液含盐量的增大,沸点升高值呈逐渐上升趋势;随着温度的升高,蒸汽压呈逐渐上升趋势;而随着溶液中盐浓度的升高蒸汽压呈下降趋势,均小于纯水蒸汽压,且温度越高与纯水在相应温度下的蒸汽压相差越多。数值模拟结果和文献中试验数据进行对比,结果显示,NaCl溶液模拟值与文献值基本相符,MgCl_(2)和NaCl混合盐溶液蒸汽压模拟计算值曲线在从文献中查找到的纯MgCl_(2)和纯NaCl溶液的曲线之间,证明此模拟方法拟合程度较高,可为实际应用提供指导。

基于Aspen Plus的制氢反应釜参数性能仿真研究

利用Aspen PlusTM化工过程模拟软件,通过建立模拟模型对Cu-Cl循环进行分析、设计和优化,分析五步循环过程的能量、火用和产率的有效性,根据氢气较低的热值计算出五步热化学过程的热效率为44%;通过分析其敏感性,得出各种操作参数对效率和产量的影响,并进行参数优化。该成果可用于开发利用Cu-Cl循环的新系统配置,提高Aspen Plus的制氢反应釜参数性能。

使用Aspen Adsorption模拟氢气纯化的吸附装置

本文介绍了使用Aspen Adsorption软件及Langmuir吸附平衡方程模拟氢气纯化的变温变压动态吸附过程,并通过对旧吸附器的模拟结果进行分析,发现其存在吸附器循环使用效果差的问题,因此新装置设计时增大了吸附器的换热面积并优化了换热结构,其模拟结果显示,改进后的吸附器换热效果良好,吸附质能够完全脱附。

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。

加氢裂化装置生产工业白油的模拟改造

采用Aspen HYSYS流程模拟软件对某蜡油加氢裂化装置分馏塔进行流程模拟,分析了该装置生产5号工业白油的可行性,并提出相应的改造方案。结果表明:该装置重柴油产品中260~380℃馏分的芳烃质量分数、40℃运动黏度和闪点可满足5号工业白油指标要求;仅通过调整操作条件无法生产出合格的5号工业白油,但通过增设柴油蒸汽汽提塔,采用改变或不改变分馏塔馏出口的改造方案,均能生产出合格的5号工业白油。

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.

醋酸和丙酸分离工艺过程设计模拟

采用Aspen流程模拟软件对醋酸废液中的醋酸、丙酸进行分离流程模拟设计,计算结果表明蒸发-精馏分离醋酸、丙酸方案可行,回收丙酸纯度达到99.6%,收率达到98.82%。

两种典型的对苯二甲酸工艺的有效能分析

利用Aspen模拟软件对两种典型的对苯二甲酸工艺进行了全流程模拟,并对流程中的各单元及流股的有效能进行了分析。模拟结果表明,工艺A和工艺B的有效能损失主要集中在空气压缩、反应、能量回收和溶剂脱水4个子系统;工艺A的有效能利用率高于工艺B;对于能量回收子系统,工艺A比工艺B的能量回收率高,并且水得到了循环利用,但有机物损耗大;工艺A采用普通精馏回收溶剂,其有效能损失小,但脱水效果差;工艺B采用共沸精馏回收溶剂,有效能损失大,但脱水效果好。

正己烷产品中甲基环戊烷含量的控制模拟与优化

选用3种常见的含甲基环戊烷质量分数分别为2.64%,3.84%,5.04%的非芳烃抽余油原料,利用Aspen Plus流程模拟软件探究了5 kt/a正己烷装置两塔(脱轻塔、己烷塔)的精馏优化操作参数,以确保装置正己烷终产品质量合格(含甲基环戊烷质量分数不大于15%)。结果表明:模拟值与实际生产数据相接近,所建模型准确可用。当原料含甲基环戊烷质量分数低于5.1%,且脱轻塔进料量以8.5 t/h满负荷运行时,可通过调整己烷塔塔底温度、回流量、塔顶产物采出量的措施,既可保证各馏出口采样分析结果达标,又确保己烷塔塔顶馏分及装置正己烷产品质量合格。在保证脱轻塔塔顶、塔底馏出物中正己烷含量受控且维持不变条件下,当非芳烃抽余油原料含甲基环戊烷质量分数在2.6%~5.1%以1.2个百分点的增幅变化时,己烷塔的塔底温度降低1~2℃,回流量增加2~5 m^(3)/h,塔顶采出量降低50~100 kg/h,可保证正己烷终产品质量合格。

降低C5/C6异构化装置能耗的工艺优化

为降低装置能耗,针对中国石油云南石化有限公司C5/C6异构化装置,应用夹点技术对设计工艺的换热网络进行改进,利用Aspen模拟软件对生产工艺进行优化,并调整装置生产加工方案。结果表明:在设计工艺方面,通过增设各种换热器回收余热,装置综合能耗降低13 kg/t(以标准油计,下同);在生产工艺方面,将抽余油分馏塔回流比由1.6降至1.0,该塔0.4 MPa蒸汽单耗由0.344 t/t降至0.254 t/t;在全厂汽油池辛烷值过剩的情况下,实施停运脱异构化油塔侧线的方案,装置综合能耗降低27.44 kg/t;在石油苯价格低于汽油价格的情况下,实施停运抽余油分馏塔的方案,装置综合能耗降低14.93 kg/t。

化工过程分析与合成中序贯模块法与Aspen模拟的集成案例教学

化工过程分析与合成是化工类实践性非常强的专业课程,其主要手段是过程系统模拟。如何将化工过程分析与合成理论和模拟软件Aspen使用进行有机结合是此课程教学过程中需解决的重要问题。将化工过程分析与合成中的序贯模块法理论与相关的Aspen模拟进行有机融合教学,重点解决由于断裂流股选取不合适及初值设置不合理使模拟结果不收敛的问题。以此可使化工过程分析与合成理论教学更加生动,学生更易掌握,同时可提高学生对Aspen软件使用和解决实际问题的能力,为后续的工程设计打下坚实的基础。

Simulation analysis of ammonia distribution in methanol production from coal water slurry gasification

Aspen plus software was employed to simulate process. The system concludes gasification scrubbing system the opposed multi-burner gasifier （OMB） methanol production and purification shift system. The distributions of ammonia con- centration in streams were obtained. The study demonstrates that ammonium crystallization problem caused by ammonia ac- cumulation, and if the process has ammonia exports its concentration will greatly reduced and the ammonia salt problem will effectively alleviate. Aspen plus simulation is a useful tool strengthening the ammonia recycling use and reducing pollutant for improving water quality, maintaining stable production, emissions.