丙烯腈是基本有机化工产品,是合成纤维、合成树脂、合成橡胶、染料、医药等行业的重要原料。本文以丙烯氨氧化Sohio工艺合成丙烯腈装置为研究对象,对其工艺过程进行了动态模拟。Sohio工艺合成丙烯腈装置有反应、急冷吸收、精制、多效蒸发、硫铵、压缩机、公用工程等主要生产单元。以北京化工大学自主开发的DSO动态模拟软件平台为工具,通过对各个设备进行分析,建立了相应的动态数学模型,确立了全流程管网拓扑结构,选用NRTL为热力学模型,采用序贯模块法的求解策略,显式欧拉法对方程组进行求解,利用C++语言编程,完成了全流程动态模拟。模拟结果与生产数据吻合良好,说明所建立的动态模型是可信的。利用所建立动态模型对精制单元中的回收塔及氢氰酸塔进行了动态特征分析,得到了进料条件扰动下,回收塔以及氢氰酸塔的操作参数随时间的变化情况。在此基础上开发出了一套完整的丙烯腈装置全流程仿真培训软件,该软件具有装置开停车、联锁、报警、事故训练、评分等多种功能,可用于企业员工的操作培训、动态过程的操作研究和系统参数优化。对现有工艺提出了两种节能改进方案,并用Aspen Plus进行了稳态模拟。方案一将反应气代替蒸汽作为多效蒸发热源,可以节约大量蒸汽;方案二采用反应气余热发生低压蒸汽,可生产8.15 t/h的0.4 MpaG低压蒸汽。