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化工学报 2022年第7期73卷 3090-3098页

作者：刘会影贾胜坤罗祎青袁希钢天津大学化工学院天津300354 天津大学化学工程研究所天津300354 化学工程联合国家重点实验室(天津大学) 天津300354

隔板精馏塔(DWC)在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,隔板精馏塔中隔板位置是重要的设计变量,影响分离效果及能耗,当进料中含有气相时这种影响更加显著。选用苯、甲苯和对二甲苯三元物系,研究了进料的气相分率对隔板位置的影... 详细信息

隔板精馏塔(DWC)在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,隔板精馏塔中隔板位置是重要的设计变量,影响分离效果及能耗,当进料中含有气相时这种影响更加显著。选用苯、甲苯和对二甲苯三元物系,研究了进料的气相分率对隔板位置的影响并确定最优隔板位置。采用严格模拟方法,以年度总费用(TAC)为评价指标,比较不同进料气相分率下隔板塔的经济性,其中气相进料较液相进料TAC最高可节省23.33%。并通过灵敏度分析展示了在进料中含有气相时确定最优隔板位置的重要性。

关键词：精馏隔板塔气相进料隔板位置优化

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气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响

气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响

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作者：刘会影天津大学

学位级别：硕士

隔板精馏塔(DWC)在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,但相比于传统精馏序列,其自由度增加,加之水力学条件影响显著,使得隔板精馏塔的优化设计更加复杂困难。而进料中的气相分率变化会影响个各塔段的气液相负荷分配,进而影响隔... 详细信息

隔板精馏塔(DWC)在节能和节省设备投资方面具有十分突出的优势,但相比于传统精馏序列,其自由度增加,加之水力学条件影响显著,使得隔板精馏塔的优化设计更加复杂困难。而进料中的气相分率变化会影响个各塔段的气液相负荷分配,进而影响隔板两侧水力学条件,这使得隔板的位置对隔板精馏塔操作性能具有显著影响。针对上述问题,本文采用虚拟瞬态延拓法的严格平衡级精馏模型以及考虑塔板水力学的精馏塔结构变量和操作变量的同时优化方法,建立针对不同气相分率进料的隔板精馏塔的最优化方法,并证明了本文所应用的隔板位置确定方法更具普遍性,通过最优化计算确定最小年度总费用(TAC)下的最优隔板位置,考察进料气相分率对隔板位置、气相和液相分割比等参数的影响,定量分析隔板不同位置的优势以及产生这种优势的原因,并说明不同进料下重新确定隔板位置的必要性。本文在隔板精馏塔隔板位置最优化设计中,考虑进料中气相分率和水力学限制,引入上下两段塔径参数和上下隔板两个位置参数,以确定塔径和隔板位置以及隔板是否采用对角偏心形式。计算结果表明当进料气相分率小于某一临界值时,应采用统一塔径的对角偏心隔板塔,大于临界值时,应采用变径对角偏心隔板塔。结果还表明,塔板水力学限制对有气相进料的隔板塔隔板位置的确定有重要影响。最后介绍了部分热耦合隔板塔(侧线精馏结构SR和侧线提馏结构SS)、气相侧采隔板塔和四组元隔板塔(Kaibel塔)使用对角偏心隔板结构的必要性,发现随着进料气相分率的增加,对角偏心隔板塔的优势越明显,且最优隔板位置随进料气相分率变化规律不尽相同,故对于不同结构在不同进料下,要适当移动隔板位置以完成分离任务。

关键词：精馏隔板塔气相进料隔板位置优化

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气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响

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石化技术 2022年第10期29卷 203-205页

作者：刘凯山西潞安煤基清洁能源有限责任公司山西长治046200

对隔板精馏塔技术设备(DWC技术设备)的安装配置使用,在控制缩减能源消耗数量,以及节约设备购置配备环节经济投资数量方面,发挥着极其重要且不容忽视的影响作用。在隔板精馏塔技术设备内部,隔板位置因素是占据关键地位的设计变量因素,其... 详细信息

对隔板精馏塔技术设备(DWC技术设备)的安装配置使用,在控制缩减能源消耗数量,以及节约设备购置配备环节经济投资数量方面,发挥着极其重要且不容忽视的影响作用。在隔板精馏塔技术设备内部,隔板位置因素是占据关键地位的设计变量因素,其能够深刻影响改变分离技术效果和能源消耗数量,且在进料中包含气相组成部分条件下,此种影响作用的表现程度更加鲜明。文章将会围绕气相进料对隔板精馏塔优化设计的影响,展开简要的阐释分析。

关键词：气相进料隔板精馏塔技术设备优化设计影响作用探讨分析

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粗苯加氢萃取精馏工艺的优化

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山西化工 2024年第1期44卷 145-146,157页

作者：段俊星山西焦煤山西焦化苯精制厂山西临汾041600

为解决传统粗苯加氢萃取精馏工艺在分离阶段能耗较大的问题,在对焦化粗苯精制工艺简单概述的基础上,提出了采用气相进料替换液相进料的优化思路,并通过模拟方式对预蒸馏塔和苯甲苯塔操作参数进行确定,得出了对应气相进料粗苯加氢萃取精... 详细信息

为解决传统粗苯加氢萃取精馏工艺在分离阶段能耗较大的问题,在对焦化粗苯精制工艺简单概述的基础上,提出了采用气相进料替换液相进料的优化思路,并通过模拟方式对预蒸馏塔和苯甲苯塔操作参数进行确定,得出了对应气相进料粗苯加氢萃取精馏工艺的最佳操作参数;最后,对优化前后萃取精馏工艺对应各个塔的能耗进行对比,验证了优化的效果。

关键词：粗苯精制萃取精馏预蒸馏塔苯甲苯塔气相进料

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焦化粗苯加氢精制萃取精馏工艺优化

焦化粗苯加氢精制萃取精馏工艺优化

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作者：胡力天津大学

学位级别：硕士

本文在分析传统焦化粗苯加氢精制萃取精馏分离工艺基础上,系统研究了萃取精馏工艺及其节能措施。针对目前焦化粗苯加氢精制萃取精馏工艺普遍存在着工艺能耗较高,溶剂比较大的特点。本文在原有流程的基础上,对工艺进行优化改进,提出了加... 详细信息

本文在分析传统焦化粗苯加氢精制萃取精馏分离工艺基础上,系统研究了萃取精馏工艺及其节能措施。针对目前焦化粗苯加氢精制萃取精馏工艺普遍存在着工艺能耗较高,溶剂比较大的特点。本文在原有流程的基础上,对工艺进行优化改进,提出了加氢精制分离新工艺,筛选出适宜的混和溶剂以减少溶剂比。在常规流程的基础上,对萃取精馏塔、苯甲苯塔采用气相进料。利用ASPEN PLUS化工模拟软件,对改造前后的工艺进行模拟计算并且对气相进料工艺中的萃取精馏塔和苯甲苯塔的回流比、进料位置、塔顶压力、理论板数进行了灵敏度分析,确定了最佳操作参数。将改进前后的工艺进行能耗比较,表明采用气相进料工艺比常规工艺节能27%以上。混和溶剂的筛选,以N-甲酰吗啉作为主溶剂,DMF或DMAC作为副溶剂选用修正的UNIFAC热力学模型预测和汽液平衡实验相结合的方法对其进行筛选。通过使用MATLAB数学软件编程计算,研究发现在溶剂比为3:1的条件下当NFM/DMF=4或5 (质量比)的时候,环己烷对苯的相对挥发度大于NFM和DMF作为单一溶剂时环己烷对苯的相对挥发度。通过汽液平衡实验,结果表明用DMF作为助溶剂优于DMAC,并且混和溶剂存在一个最佳的溶剂比,当NFM/DMF=4(质量比)的时候分离效果最佳。进一步研究表明,溶剂比的增加可以增加分离效果,但是当溶剂比大于一定值后,增加幅度趋于平缓。建立起萃取精馏装置并对筛选出的萃取剂的分离效率进行了实验验证研究,针对回流比和溶剂进料速率两个操作参数进行研究,发现在相同的操作条件下,以NFM/DMF=4(质量)作为溶剂,塔顶馏分中环己烷的最高含量大于NFM或DMF作为溶剂时塔顶馏分中环己烷的含量。表明筛选出来的混和溶剂的分离效果确实优于单一溶剂。在常规间歇精馏过程中,通过对塔顶馏分中环己烷的最高质量分数、塔顶馏分的产量、塔顶馏分中环己烷的质量分数以及环己烷的收率的研究,表明溶剂流率对以上各参数的影响比回流比来得大。

关键词：萃取精馏气相进料混和溶剂焦化粗苯加氢精制 ASPEN PLUS

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全馏分粗苯加氢精制流程模拟及优化

全馏分粗苯加氢精制流程模拟及优化

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作者：蔡赞湖南大学

学位级别：硕士

本文运用Aspen Plus流程模拟软件,对湖南中岭化工有限公司5万吨/年全馏分粗苯加氢精制装置进行了流程模拟。根据全馏分粗苯加氢精制的工艺流程和现场DCS操作数据、化验分析数据等,对全馏分粗苯加氢精制装置的预精馏系统、萃取精馏系统... 详细信息

本文运用Aspen Plus流程模拟软件,对湖南中岭化工有限公司5万吨/年全馏分粗苯加氢精制装置进行了流程模拟。根据全馏分粗苯加氢精制的工艺流程和现场DCS操作数据、化验分析数据等,对全馏分粗苯加氢精制装置的预精馏系统、萃取精馏系统和苯甲苯分离系统三个单元分别建立流程模拟模型,模拟装置的实际运行情况,通过模拟表明,模型的计算结果与现场DCS操作数据基本吻合,表明了模型的可靠性和可用性,可以用来指导装置生产,并作为装置工艺优化的依据。针对目前萃取精馏过程能耗较高的现状,通过系统分析精馏工艺的特点及相关节能方法,对原有工艺进行了改进,提出了改变进料热状况,采取气相进料的新工艺。通过改变萃取精馏塔和纯苯精馏塔的进料热状况,来实现节能降耗的目的。在对萃取精馏塔和纯苯精馏塔成功进行流程模拟的基础上,通过改变两塔的物料进料位置、操作回流比等条件,分析在不同操作条件下产品的质量变化情况,以此来确定新工艺下的最佳操作条件。将改进后的工艺能耗情况与原工艺能耗情况进行对比,发现新工艺可比原工艺节能约22%。本文的工作可以为装置的生产优化以及企业的节能降耗提供参考和依据,有助于企业提高经济效益。

关键词：全馏分粗苯加氢 Aspen Plus 流程模拟气相进料节能

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