70kt/a已内酰胺环已酮肟化过程的计算机模拟

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HPO法生产己内酰胺是应用最广泛的己内酰胺合成工艺,该生产流程主要包括环己酮制备,环己酮肟化和重排三大工序。其中环己酮肟化工序是HPO法的核心技术和关键工序,该工序以产肟为目的,并实现无机工艺液和有机工艺液的有效循环。本文以化工过程模拟软件Aspen Plus为模拟工具,建立了中石化巴陵分公司HPO法生产己内配胺流程中环己酮肟化装置的计算机仿真模型。 以50kt/a己内酰胺装置的设计工艺数据包为基础,建立50kt/a己内酰胺环己酮肟化过程的仿真计算模型。根据实际设备的类别选择最适合的模块、过程计算方法、状态方程,对部分需要回流的物流参数进行估计,对各个模块需要设定的参数进行计算。在此基础上,通过连接各单元的模型建立全流程的仿真模型。所得结果与实际生产提供的数据较好的吻合,表明所建立的模型性能可靠。 运用上述模型,为达到工厂现有70kt/a生产规模的要求,以逆序进行的方式,即从流程生产中最后一个产品的单元操作模块开始算起,进行比例放大或者缩小,使生产的产品达到要求的量。然后逐步往前计算完成该生产过程的仿真设计,获得了完整的工艺参数,提高了设计结果的准确性和可靠性。 应用Aspen Plus软件对有机循环系统的甲苯肟蒸馏单元的精馏塔进行工艺模拟分折,并提出了单塔流程设计方案。通过分折单塔流程塔设备的理论塔板数、进料位置和回流比对精馏效果的影响,确定新流程的最佳工艺条件,并将该条件下的设备能耗和投资与原流程设备进行对比,结果表明新流程更有优势。对无机循环系统的无机工艺液净化单元进行了工艺参数分析,定量的分析了进料温度和进料量对萃取塔萃取效果的影响,以及再沸器蒸汽流量对汽提塔分离效果的影响。结果可以用来指导工厂生产操作调优,并为扩能改造和瓶颈问题处理等提供依据。
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