分離過程塔設備優(yōu)化t0401

1、Aspen 工藝流程模擬與優(yōu)化工藝流程模擬就是運用一些先進的計算機虛擬仿真等設備對某一工藝流程通過建立物料和熱量數(shù)學模型的方法，來求解每一個單元機設備的參數(shù)以及設備進出流股的流量、溫度、壓力及組成等一些參數(shù)的過程。模擬的最終目的是為了優(yōu)化流程，以達到某方面的效益最佳，如經濟效益最好、節(jié)能效果最佳等。在建立全流程模擬的過程中已經對局部可以尋優(yōu)的參數(shù)進行了尋求最優(yōu)的求解，這些參數(shù)包括各精餾塔的塔板數(shù)、回流比、采出率、進料板位置以及反應器催化劑的用量等。而一些反應參數(shù)是根據(jù)文獻所述確定的最佳操作條件，這些參數(shù)無需進行優(yōu)化。下面舉例說明在建立流程時一些典型設備操作參數(shù)優(yōu)化的過程。1.1 T0401 塔

2、優(yōu)化一般情況下，Vac 和醋酸沸點相差較多，可以采用普通精餾進行初步分離，考慮到下一步的分離要求對首先保住塔底不含 vac。利用 RadFrac 對該精餾過程進行模擬和優(yōu)化。選擇 Strongly non-ideal liquid相平衡模型表達物系的非理想性。1.2 塔板數(shù)的優(yōu)化常首先確定 T0401 精制塔的分離要求，塔底 vac 純度需低于 0.01%。在 DSTWU 中進行簡捷計算，分析塔板數(shù)對回流比的影響。該塔為常壓塔，在 DSTWU 中輸入分離目標，得到塔板數(shù)與回流比的關系圖（圖），在實際工業(yè)生產過程中，塔板數(shù)的增多意味著投資費用增加，而回流比的增加意味著操作費用增加。圖 1-1 T

3、0401 精餾塔理論板數(shù)對回流比的影響最終選擇理論塔板數(shù)為 30 塊（包括冷凝器與再沸器），在該點理論塔板數(shù)對回流比影響已進入平緩區(qū)，再繼續(xù)增加塔板數(shù)并不能繼續(xù)減小精餾塔的操作費用，因此確定其為最終理論板數(shù)。1.3 進料板位置的優(yōu)化根據(jù) DSTWU 中模擬結果，在 RadFrac 模塊中進行重新計算，輸入理論塔板數(shù)為 30，以及相應的回流比，由于 DSTWU 模塊的簡捷計算精確度在 RadFrac 模塊中進行設計規(guī)定做重新計算。進料板位置對塔的分離效率有較大的影響，由于進料為液相進料，因此，需，因此選擇塔板液相濃度與進料濃度最接近的塔板作為進料板，通過靈敏度分析對進料位置進行優(yōu)化，以選取最佳進料位置。圖 1-2 加料板位置對塔底 vac 含量影響根據(jù)分離要求塔底 vac 含量應盡可能低，通過靈敏度分析在進料板位置為 12 塊時塔底產品 vac 含量較低，并且相對與全塔位置較為居中，因此最終確定進料位置為第 12 塊板。21.4 回流比的優(yōu)化塔頂、塔底產品純度隨著回流比增大而增大，但回流比變大塔的負荷變大、能耗變大，在設計中應在保證產品純度和分離要求的情況下減少回流比。圖 1-3 回流比與 vac 含量關系塔頂產品純度隨著回流比的增加而增加，從圖中可以看出，當回流比增加到1.