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分别以新疆鑫联煤化工有限公司三混油两塔精馏分离和醋酸脱水萃取精馏两个过程为案例,首先,借助于Aspen中的Aspen Plus模拟其稳态流程,确定了两过程合适的工艺参数;然后,以保证产品质量为目标,采用进料流量和进料组成干扰,借助于Aspen中的Aspen Dynamics进行动态模拟,考察了两过程的动态性能。对于案例1,即三混油两塔精馏分离制得工业级酚油、萘油和洗油产品。⑴首先利用Aspen Plus进行流程模拟,物性参数计算选用BK10模型,模拟结果与企业实际生产值相吻合,相对误差满足工业要求的误差范围即≤5%。这表明模拟过程所选择的BK10模型、填料的等板高度等参数是适当的;⑵利用RadFrac模块中“Sensitivity”功能考察了进料位置和回流比对产品质量的影响,优化了工艺参数。优化后每吨萘产品的能耗降低13.7%;⑶核算了两塔的水力学性能。结果表明该装置进料量偏小。利用优化的工艺参数,以精馏塔满足水力学条件为目标,确定出该装置适宜的进料量应该为1280kg/h。⑷以保证产品质量为目标,进料流量发生±20%和进料萘含量发生±20%干扰时,利用Aspen Dynamics进行动态模拟考察装置的动态控制性能。结果显示该装置的控制方案能够处理进料流量-20%和进料萘含量+20%干扰;而对于进料流量+20%干扰和进料萘含量-20%干扰,控制效果不佳。⑸提出改进的控制方案,同样以保证产品质量为目标,利用Aspen Dynamics考察进料流量和进料萘含量±20%干扰时,修正后的控制结构的控制性能;结果显示:修正的控制结构能够克服上述干扰。⑹最后,对该体系进行了倒序分离工序的模拟。确定了两塔塔顶采出量、合适的进料位置、回流比和适宜进料量;倒序分离结果每吨萘的能耗量为3113kw而优化的顺序分离1280kg/h进料量的能耗为2305kw。倒序分离能耗比顺序分离高出35%,所以采用倒序分离不可取。对于案例2,即醋酸-水体系萃取精馏获得99.8wt%醋酸产品。⑴在AspenPlus进行过程稳态模拟中,选用NRTL—HOC热力学计算方法,采用RadFrac模块中“Design Spec/vary”功能,在保证产品达到规定指标的前提下,通过调整进料位置,达到使精馏塔塔釜热负荷最小的目的。结果:确定塔1的进料位置为第18块板,塔2的进料位置为第7块板。⑵其次,提出传统萃取精馏控制结构CS1,以满足产品质量要求为目标,采用Aspen Dynamics,在进料流量和组成中醋酸含量分别变化±20%和±5wt%时,考察CS1控制结构的调节性能。结果显示:CS1能克服进料流量发生±20%和进料组成增加至5wt%时的干扰,但是、不能较好地处理-5wt%进料组成干扰,醋酸产品质量为97.57wt%,即产品不合格。⑶最后,为了使在-5wt%进料组成干扰下,醋酸产品质量达到规定要求,在CS1基础上添加一个温度控制回路,提出一种改进的控制结构CS2。在上述干扰情况下,采用Aspen Dynamics考察CS2控制结构的调节性能。结果显示:CS2对于上述干扰均能处理得较好,对于-5%进料组成变化,醋酸产品质量为99.82wt%,满足醋酸产品质量要求。所以确定了CS2是一种合适的控制结构,为实际生产和控制结构的设计提供一定的指导意义。