亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        BDO重組分脫除塔ASPEN PLUS模擬與研究

        2020-04-23 04:12:34劉紹波
        山西化工 2020年1期
        關(guān)鍵詞:工藝理論

        劉紹波

        (新疆國泰新華礦業(yè)股份有限公司,新疆 昌吉 831700)

        BDO,全稱為1,4-丁二醇,又名1,4-二羥基丁烷,英文名是1,4-butanediol,分子式C4H10O2,相對分子質(zhì)量90.12,其為無色黏稠油狀液體,可燃,凝固點為20.1 ℃,熔點為20.2 ℃,沸點為228 ℃[1],相對密度為1.017 1,能與水混溶,溶于甲醇,微溶于乙醚,它是一種重要的有機和精細化工原料,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、PBT、GBL和PU Resin、涂料和增塑劑等,還可以作為溶劑和電鍍行業(yè)的增亮劑。

        1 BDO生產(chǎn)工藝

        BDO生產(chǎn)工藝有很多種[2-3],但是只有4種工藝實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn),這4種生產(chǎn)工藝分別為Reppe法、丁二烯法、丙烯醇法和順酐法。由于我國多煤、貧油、少氣的特點,因此我國目前建設(shè)的BDO生產(chǎn)工藝大部分采用炔醛法[4]。本研究主要是針對該工藝進行的。

        本文以正在運行的生產(chǎn)裝置精餾單元中重組分脫除塔為研究對象,以炔醛法生產(chǎn)為工藝路線。

        本公司工藝可分為1,4-丁炔二醇低壓加氫、高壓加氫和精餾單元,其簡要流程圖如圖1所示。

        圖1 工藝流程方塊圖

        來自上游炔化車間含水60%(質(zhì)量分數(shù))的1,4-丁炔二醇溶液與海綿鎳催化劑按照一定比例混合后,送至淤漿床反應(yīng)器,同時,氫氣自界區(qū)外送至此反應(yīng)器,在壓力2.0 MPa、溫度55 ℃條件下反應(yīng)生成BDO和少量副產(chǎn)物,然后,經(jīng)過過濾系統(tǒng)將催化劑與BDO水溶液分離,催化劑回收送至低壓加氫反應(yīng)器再利用。BDO溶液作為高壓加氫的原料,其主要反應(yīng)如式(1)。

        (1)

        低壓加氫能使1,4-丁炔二醇原料轉(zhuǎn)化為BDO的轉(zhuǎn)化率達到90%左右,殘存在低壓BDO粗產(chǎn)品中少量不飽和化合物在高壓反應(yīng)中進一步加氫生成BDO產(chǎn)品。其主化學反應(yīng)方程式如式(2)。

        (2)

        高壓加氫產(chǎn)物經(jīng)過精餾單元脫除其中的水、殘渣、輕組分和重組分后,得到高純度的BDO產(chǎn)品。

        2 脫除重組分塔流程

        2.1 ASPEN流程搭建

        來自上游輕組分塔的物料進入重組分塔,脫除其中的重組分。根據(jù)物料的特性,本次設(shè)計選用負壓塔模型來進行流程模擬,流程圖如圖2。

        圖2 重組分脫除塔流程圖

        流股101為來自上游的粗BDO溶液,其中BDO質(zhì)量分數(shù)為95%,加入重組分脫除塔(T-101),塔釜流股103的主要組分為重組分和BDO,塔頂流股102是質(zhì)量分數(shù)為99.6%的BDO產(chǎn)品。

        2.2 重組分的選擇

        由于重組分是由多種不明成分組成的混合物,在ASPEN模擬中只能選擇用類似性質(zhì)的純組分物質(zhì)來替代,為了確保選取替代物的物性與重組分更接近,利用試驗的方法分別測出了重組分的沸點、密度和黏度,詳見表1。

        表1 重組分物理性質(zhì)

        2) 根據(jù)沸點試驗得到重組分的沸點為307 ℃,利用ASPEN輸入組分的查找功能,根據(jù)沸點條件進行查找,輸入沸點區(qū)域為300 ℃至310 ℃,結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗,從中選擇3種純物質(zhì)來替代重組分,在此選擇的是正庚基苯(C17H36)、四丁醛(C14H28O)和正十二基環(huán)戊烷(C17H34)。詳見圖3。

        圖3 重組分替代物選擇

        利用ASPEN PLUS中物性分析功能,獲得以上3種物質(zhì)在一個大氣壓下、溫度為20 ℃時的黏度與密度,詳見表2。

        表2 重組分備選替代物性質(zhì)

        通過將表2數(shù)據(jù)與實驗結(jié)果對比可以看出,重組分的性質(zhì)與正庚基苯比較接近,因此選擇性質(zhì)最為接近的正庚基苯作為重組分的替代物。

        2.3 進料條件

        重組分脫除塔的進料物流流量為13 750 kg/h,溫度為150 ℃,壓力為500 kPa(g),其組成如表3所示。

        表3 重組分脫除塔進料組分表

        3 精餾過程模擬與優(yōu)化

        3.1 簡潔計算

        用簡潔精餾法初步將物流以重組分和丁二醇分成兩大部分,確定最小回流比、最小理論板數(shù)、實際回流比、實際理論板數(shù)和進料位置等參數(shù)。

        由于本文中的物料屬于極性較強的體系,在熱力學性質(zhì)計算方法的選擇中,對于極性較強的體系,常采用活度系數(shù)法計算相平衡常數(shù),其中,WILS-RK是活度系數(shù)法中較常用的一種,并且結(jié)合經(jīng)驗,選用WILS-RK狀態(tài)方程物性方法。

        輸入進料條件(詳見2.3),設(shè)置模塊參數(shù)中的最小回流比為0.3,塔頂輕關(guān)鍵組分(BDO)的摩爾回收率為0.999,重組分在塔頂?shù)哪柣厥章蕿?.001,塔頂壓力為40 kPa,塔底壓力為50 kPa。

        運行模擬,塔頂流股得到質(zhì)量分數(shù)為99.56%的BDO溶液,基本滿足分離要求。同時確定了初步的塔板數(shù)為29,進料位置為17,最小回流比為0.18,餾出與進料比為0.994。

        3.2 嚴格計算

        利用精餾塔嚴格計算模塊Radfrac對重組分脫除塔進行嚴格計算。設(shè)置進料條件與簡潔計算進料條件相同,詳見2.3。

        根據(jù)簡潔計算結(jié)果,進行嚴格計算塔模塊的設(shè)置,其中,塔板數(shù)為29,冷凝器類型為全凝器,回流比為0.3,蒸餾物與進料比為0.993 7,進料位置為17,進料方式為On-stage,塔頂壓力為40 kPa,塔的壓降為10 kPa。

        設(shè)定完成后運行,模擬文件收斂,查看模擬結(jié)果,塔頂BDO產(chǎn)品的質(zhì)量分數(shù)為99.65%,符合產(chǎn)品質(zhì)量要求。

        3.3 流程優(yōu)化

        為了考察靈敏度分析進料板位置、理論板數(shù)和回流比對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,選用模型分析工具中的靈敏度分析。以下分別對重組分脫除塔作靈敏度分析,以確定最佳進料位置、理論塔板數(shù)和回流比。

        1) 理論板數(shù)

        經(jīng)過對理論板數(shù)與丁二醇純度進行靈敏度分析,得到理論板數(shù)與丁二醇的關(guān)系曲線圖如第56頁圖4。

        從理論上來講,理論板數(shù)增加,產(chǎn)品純度增加[5],但是當理論板數(shù)增加時,塔高增大,從而增加了塔的制造成本。從圖4可以看出,當理論塔板數(shù)大于27塊時,產(chǎn)品純度基本不變,因此確定塔板數(shù)為27塊。

        圖4 理論板數(shù)與BDO純度關(guān)系

        2) 回流比

        經(jīng)過對回流比與丁二醇純度進行靈敏度分析,得到回流比與丁二醇的關(guān)系曲線圖如圖5。

        圖5 摩爾回流比與BDO純度關(guān)系

        從圖5可知,當回流比大于0.24時,產(chǎn)品純度隨回流比增加放緩,因此確定回流比為0.24。

        3) 進料位置

        經(jīng)過對進料位置與丁二醇純度進行靈敏度分析,得到進料位置與丁二醇的關(guān)系曲線圖如圖6。

        圖6 進料位置與BDO純度關(guān)系

        從圖6可知,當進料位置在第14塊塔板時,產(chǎn)品純度最優(yōu),因此確定進料位置為第14塊塔板,經(jīng)過對該塔的靈敏度分析確定最優(yōu)理論板數(shù)為27塊,最佳進料位置為14塊,最優(yōu)回流比為0.24。

        3.4 模擬結(jié)果與生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比

        實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果的對比如表4所示。

        表4 模擬結(jié)果與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比表

        4 結(jié)論

        本文利用ASPEN PLUS軟件對重組分脫除塔的化工過程進行模擬,通過多次調(diào)整數(shù)據(jù),如,溫度、壓力、塔的回流等條件,獲得所需要的數(shù)據(jù)。在以上的操作中,沒有涉及到實際生產(chǎn)裝置的任何參數(shù)或者設(shè)備等的改變,與傳統(tǒng)直接在生產(chǎn)裝置進行工藝指標調(diào)整相比,大幅提高了工藝調(diào)整的速度,節(jié)約了工藝調(diào)整時間,給現(xiàn)場工藝調(diào)整帶來了極大的方便。

        猜你喜歡
        工藝理論
        堅持理論創(chuàng)新
        當代陜西(2022年5期)2022-04-19 12:10:18
        神秘的混沌理論
        理論創(chuàng)新 引領(lǐng)百年
        相關(guān)于撓理論的Baer模
        轉(zhuǎn)爐高效復(fù)合吹煉工藝的開發(fā)與應(yīng)用
        山東冶金(2019年6期)2020-01-06 07:45:54
        5-氯-1-茚酮合成工藝改進
        一段鋅氧壓浸出與焙燒浸出工藝的比較
        FINEX工藝與高爐工藝的比較
        新疆鋼鐵(2015年3期)2015-11-08 01:59:52
        理論宣講如何答疑解惑
        學習月刊(2015年21期)2015-07-11 01:51:44
        絡(luò)合鐵脫硫工藝在CK1井的應(yīng)用
        久久福利青草精品资源| 亚洲狠狠婷婷综合久久久久| 国产黄大片在线观看| 亚洲av无码片在线观看| 欧美成人免费看片一区| av在线不卡一区二区三区| 国产香蕉一区二区三区在线视频| 成在线人免费视频| 国产AV无码专区亚洲AⅤ| 国产精品亚洲一区二区极品| 日韩精品视频免费在线观看网站| 国产精品久久久久久福利| 久久不见久久见免费视频7| 亚洲国产福利成人一区二区| 日本频道一区二区三区| 无码熟妇人妻av在线影片最多| 国产精品免费久久久久影院仙踪林 | 亚洲av不卡无码国产| 亚洲av无码一区二区三区四区| 手机看片福利日韩国产| 久久婷婷综合激情亚洲狠狠| 帅小伙自慰videogay男男| 少妇spa推油被扣高潮| 超碰性爱| 亚洲女同恋av中文一区二区| 久久久精品亚洲人与狗| 久久亚洲国产成人亚| 日躁夜躁狠狠躁2001| 色综合色狠狠天天综合色| 亚洲精品国产美女久久久| 麻美由真中文字幕人妻| 人妻少妇中文字幕久久| 国产美女在线精品免费观看| 欧美中文字幕在线看| 男女深夜视频网站入口| 人妻精品久久无码区| 999国产一区在线观看| 亚洲黑寡妇黄色一级片| аⅴ天堂中文在线网| 免费国精产品自偷自偷免费看| 人妻av一区二区三区高|