ASPENPLUS化工模擬系統(tǒng)在精餾過程中的應(yīng)用

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1、年第卷第期化工生產(chǎn)與技術(shù)。。一二一一一二二計算機(jī)應(yīng)用一一”一一”“”二?化工模擬系統(tǒng)在精餾過程中的應(yīng)用謝揚(yáng)沈慶揚(yáng),浙江大學(xué)化工學(xué)院聯(lián)合反應(yīng)研究所杭州摘要應(yīng)用化工模擬系統(tǒng)中精餾模塊對乙,聚烯醉生產(chǎn)工藝中甲醉一水分離塔進(jìn)行模擬模擬結(jié)果與實際工藝,。吻合并找到最靈敏的操作參數(shù)可用于指導(dǎo)生產(chǎn)關(guān)鍵詞甲醉精餾模擬、化工模擬系統(tǒng)軟件簡介〔‘幻內(nèi)廣泛使用。流程模擬就是將一個由許多個單元過程組在中關(guān)于精餾的模塊有成的化工流程用數(shù)學(xué)模型描述,并在計算機(jī)上簡法模型,它包括簡法精餾核通過改變各種有效條件得到所需要的結(jié)果如操算模型、簡法精餾設(shè)計模型、作條件等。這一方法是計算機(jī)技術(shù)在化工方面分餾塔

2、的設(shè)計與核算簡潔算法。的最重要的應(yīng)用之一。用計算機(jī)作化工過程模嚴(yán)格模型精餾的核算與擬始于年代,到現(xiàn)在它,。已成為一種普遍采用設(shè)計多塔蒸餾系統(tǒng)的常規(guī)手段而廣泛應(yīng)用于化工過程的研究開其中是一個有關(guān)普通蒸餾、吸發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)過程的控制,優(yōu)化及技術(shù)改造等收、再沸吸收、萃取、再沸萃取、抽提和共沸精方面。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用軟件技術(shù)餾、平衡和反應(yīng)比例控制蒸餾等流程模擬的嚴(yán)的開發(fā),化工過程模擬技術(shù)日趨成熟和實用,商格模型。它可用于兩相氣一液計算和三相氣,。,業(yè)化軟件廣泛出現(xiàn)于化工過程模擬中其主要一液一液計算其構(gòu)成包括任意組輸人任意。,,的代表有系統(tǒng)和系統(tǒng)組側(cè)線任意組加熱器或熱流

3、和任意組傾析,化工模擬系統(tǒng)是美國麻省器如圖所示理工學(xué)院于年代后期研制開發(fā)的大型化工項級或冷疑器下一氣相餾出物升以—。熱負(fù)荷叫一執(zhí)模擬軟件由美國技術(shù)公司一,一液相餾出物,,年代初推向市場它用嚴(yán)格和最新的計算方法進(jìn)料—塔頂切水進(jìn)行單元和全過程的計算,為企業(yè)提供準(zhǔn)確的二,單元操作模型還可以評價已有裝置的優(yōu)化操一‘鉆產(chǎn)、。一作或新建改建裝置的優(yōu)化設(shè)計這套系統(tǒng)功能熱流茲菇一齊全、規(guī)模龐大,可用于化工、煉油、石油化工、底級或再沸器負(fù)荷諭一執(zhí)、、、、、、氣體加工煤炭醫(yī)藥冶金環(huán)境保護(hù)動力節(jié)一塔底半一、,能食品等許多工業(yè)領(lǐng)域目前已在全世界范圍精餾塔模型簡圖收稿日期一一謝揚(yáng)等化工模擬系統(tǒng)在

4、精餾過程中的應(yīng)用計算機(jī)應(yīng)用其中作一個精餾模擬必須確定以下條件進(jìn)料性質(zhì)包括進(jìn)料的組成、溫度、壓塔頂液相出料力、進(jìn)料量、相數(shù)等和進(jìn)料位置進(jìn)料出料性質(zhì)包括相數(shù)等和位置。、、塔的性質(zhì)如塔板數(shù)塔的壓力分布水蒸氣塔底出料回流比和氣相產(chǎn)品占塔頂、、總產(chǎn)品比率或塔頂出料塔底出料圈模擬流程圖回流量等。根據(jù)所提要求將甲醇塔進(jìn)料組成設(shè)定為、、其它如有側(cè)線出料加熱器和再沸器的熱甲醇寫水、質(zhì)量比,進(jìn)料量為、、、、,,負(fù)荷蒸氣組分初值塔板效率回流溫度填料塔頂為液相出料為使塔頂出料基本為,。性質(zhì)或塔板性質(zhì)等都可以由模擬者根據(jù)自己的甲醇通過計算可得塔頂出料量為。。要求設(shè)定。模擬過程中所提到的板數(shù)包括了

5、再沸器和冷凝,正,,對于一個模擬過程來說確選擇準(zhǔn)確無器一般以冷凝器為第一層塔板再沸器作為最。誤的物性是模擬結(jié)果好壞的關(guān)鍵。后的塔板為單元操作計算提供了熱力學(xué)性質(zhì)和傳首先我們看看如果是用再沸精餾模擬此塔,。遞性質(zhì)在典型的模擬中常用的情況的物理性質(zhì)參數(shù)有逸度系數(shù)、燴、密度、嫡和自間接加熱精餾。由能自身擁有兩個通用的數(shù)采用再沸精餾塔,流股無進(jìn)料。一據(jù)庫公司自己開塔基本參數(shù)估計一發(fā)的數(shù)據(jù)庫美國化工協(xié)會物性數(shù)據(jù)設(shè)通過對塔的塔板數(shù)、進(jìn)料位置以及回流比。,計院設(shè)計的數(shù)據(jù)庫另外還有多個專用數(shù)據(jù)庫,,各項參數(shù)的估計為達(dá)到工藝要求經(jīng)模擬我們、、,如電解質(zhì)固體燃燒產(chǎn)品這些數(shù)據(jù)庫結(jié)合擁得到表。

6、有的一些專用狀態(tài)方程和專用單元操作模塊使裹塔基本參數(shù)估計得軟件可使用于固體加工電解數(shù)一塔板最佳達(dá)到要求所需精餾效果,進(jìn)料最小塔頂甲醉塔底甲醇質(zhì)等特需領(lǐng)域極大地拓寬了回流比,位置質(zhì)量百分比質(zhì)量百分比的應(yīng)用范圍為的準(zhǔn)確模擬提一。供了依據(jù)一化工模擬系統(tǒng)在精餾過程中一一的應(yīng)用‘一以上介紹了用于精餾操作一,的模型現(xiàn)以聚乙烯醇生產(chǎn)工藝中甲醇和水的注,由于工業(yè)回流比要求大概在一之間所以此處即。使。分離為例作簡要介紹達(dá)不到要求也只設(shè)為其最大值〔〕靈敏度分析工藝情況,,比一般在聚乙烯醇生產(chǎn)工藝的醋酸甲醋的回由以上結(jié)論我們選取塔板數(shù)為時。,甲,較各類參數(shù)對精餾效果的影響收中醇塔通常采用塔底

7、水蒸氣直接加熱要求。,釜進(jìn)料位置的影響回流比為塔頂采出的甲醇濃度達(dá)到士。,液含甲醇小于以上皆質(zhì)量百分比在相同的條件下進(jìn)料位置的不同將對塔模擬圖板的分離效果產(chǎn)生影響。不同的精餾效果導(dǎo)致年第卷第期化工生產(chǎn)與技術(shù),塔頂和塔釜的組成產(chǎn)生改變對再沸器和冷凝,’,廠丫,。丫器負(fù)荷也會產(chǎn)生影響因此存在最佳進(jìn)料位置’丫丫’丫從萬盯圖和圖中我們可以看出當(dāng)進(jìn)料位置在第丫但斌成李,’,·丫而且冷凝器和再’第之間精餾效果最好一’,,‘沸器負(fù)荷較少而進(jìn)料在第塊時進(jìn)料達(dá)到最’“二‘丫下一奮冷凝器負(fù)荷,,加,’佳效果此時塔頂?shù)募状己繛椤彼自俜衅髫?fù)荷’,一,因的水含