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利用Aspen plus模拟软件挖潜丙烯精馏塔
夏和青
【期刊名称】《炼油技术与工程》
【年(卷),期】2003(033)007
【摘要】通过Aspen plus模拟软件计算,找出扬子石油化工股份有限公司炼油厂气体分馏装置在高负荷下的瓶颈问题.通过整改,使总进料量达原设计负荷的127%,丙烯塔达原设计负荷的157.8%情况下,丙烯产品质量仍然合格,每年可多产丙烯9 912.6t,获得经济效益2 799.41×104 RMB￥.
【总页数】3页(P44-46)
【作者】夏和青
【作者单位】中国石化扬子石油化工股份有限公司炼油厂,江苏省南京市,210048【正文语种】中文
【中图分类】TE624
【相关文献】
1.板式连续精馏塔醇水体系的实操效果与Aspen Plus软件模拟结果对比分析 [J], 毕研迎;王帅花;钤小平;张其坤
2.利用Aspen Plus软件模拟二硫化碳精馏塔 [J], 贺勇;刘琦琦;夏尚文;李天文
3.利用 Aspen Plus 软件模拟丙烯精馏过程 [J], 焦林宏;赵立祥;袁科道;王理
4.Aspen Plus模拟软件在HFC-134a产品精馏塔的应用 [J], 熊显云;穆润敏
5.基于Aspen Plus对丙烯精馏塔模拟方法的改进研究 [J], 郑松龙
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·技术与应用·Aspen Plus在C4催化裂解生产丙烯工艺设计上的运用■乔云1 张庆莲21.云南能投化工有限责任公司 云南昆明 650100；2.云南云天化石化有限公司 云南昆明 650300摘 要：通过对OCP工艺进行改造，以炼油厂C4为原料，催化裂解生产丙烯。
使用Aspen Plus对工艺流程进行模拟，同时使用Aspen Energy Analyzer对流程热集成，优化工艺流程，缩短工程设计时间。
关键词：C4；丙烯；OCP工艺；Aspen Plus模拟Application of Aspen Plus in the Process design of C4 catalytic cracking to producing propylene Abstract: Through the transformation of the OCP process, the refinery C4 is used as a raw material to catalytically crack the propylene. Use Aspen Plus to simulate the process and use Aspen Energy Analyzer to thermally integrate the process, optimize the process and reduce engineering time.Key words: C4；Propylene；OCP process；Aspen Plus simulation引言随着我国炼油及石化企业的大型化，一体化步伐加快，多方向选择C4烯烃资源的优化利用方法，可促进石油化工可持续发展。
国内外对乙烯、丙烯的需求量逐年递增，且乙烯、丙烯生产中其原料成本占生产总成本的80％～90％，所以通过利用炼油厂C4馏分来生产乙烯、丙烯，可降低生产成本，发挥炼化一体化的资源优势。
精馏塔设计初步介绍1.设计计算◆输入参数：●利用DSTWU模型，进行设计计算●此时输入参数为：塔板数（或回流比以及最小回流比的倍数）、冷凝器与再沸器的工作压强、轻组分与重组分的回收率（可以从产品组成估计）、冷凝器的形式◆输出参数（得到用于详细计算的数据）：●实际回流比●实际塔板数（实际回流比和实际塔板数可以从Reflux Ratio Profile 中做图得到）●加料板位置（当加料浓度和此时塔板上液体浓度相当时的塔板）●蒸馏液（馏分）的流量●其他注：以上数据全部是估计得初值，需要按一定的要求进行优化（包括灵敏度以及设计规定的运用），优化主要在RadFrac模型中进行。
2.详细计算◆输入参数：●输入参数主要来自DSTWU中理论计算的数据◆输出参数：●输出的主要是设计板式塔所需要的水力学数据，尺寸数据等其他数据（主要是通过灵敏度分析以及设计规定来实现）3.疑问●在简捷计算中：回收率有时是估计值，它对得到详细计算所需的数据可靠性的影响是不是很大？●在简捷计算中：有多少个变量，又有多少个约束条件？●在简捷计算中：为什么回流比和塔板数有一定的关系？简捷计算（对塔）1．输入数据：●Reflux ratio ：-1.5（估计值，一般实际回流比是最小回流比的1.2—2倍）●冷凝器与再沸器的压强：1.013 ，1.123 （压降为0.11bar）●冷凝器的形式：全冷凝（题目要求）、●轻重组分的回收率（塔顶馏出液）：0.997 ，0.002 （如果没有给出，可以根据产品组成估计）●分析时，注意Calculation Option 中的设置，来确定最佳回流比以及加料板位置2．输出数据：●Reflux Ratio Profile中得到最佳的回流比与塔板数为：塔板数在45—50中选择，回流比在：0.547 —0.542●选定塔板数为：48，回流比为：０．５４４●把所选的塔板数回代计算，得到下列用于RadFrac模型计算的数据（见下图）：●●从图中可得：实际回流比为：0.545（摩尔比）；实际塔板数为：48；加料板位置：33；Distillate to feed fraction ：0.578（自己认为是摩尔比，有疑问？？）；馏出液的流量：１１６７３．５ｋｇ／ｈ疑问：进料的流量是怎么确定的，肯定是大于11574kg/h，通过设计规定得到甲醇产量为：11574kg/h（分离要求），求出流量为：16584.0378kg/h。
一、首先用简捷法模拟，选择DSTWU模块，精馏装置如下截图对文件命名并自定义单位如截图所示然后在计算机上输入物料的组成，如下截图所示选择一个热力学方法为SRK方法如下截图所示对1号进料物流管进行参数设定，为泡点进料,进料压力为16.5Kg/cm2，进料流量为100kmol/h。
还有物料组成及比例如下截图所示对精馏塔进行参数的设定，回流比为最小回流比的1.2倍，塔顶轻组分丙烷的含量为0.999，重组分含量丁烷为0.001，参数设定值如下截图所示参数设定完成运行软件并查看结果，计算结果如下图所示从结果可知实际的回流比为1.198，实际塔板数为38块，实际的进料板为第17块板，冷凝器的温度为44.25℃，塔釜的温度为116.88℃。
二、进行严格法计算根据简化法得到的条件进行模拟选择Radfrac模块，模拟装置图如下截图对文件命名并自定义单位如截图所示在计算机上输入物料的组成，如下截图所示选择一个热力学方法为SRK方法如下截图所示对1号进料物流管进行参数设定，为泡点进料,进料压力为16.5Kg/cm2，进料流量为100kmol/h。
还有物料组成及比例如下截图所示对塔进行参数设置，根据简化法的计算结果知，塔板数为38，实际回流比为1.198。
再根据题目设计的要求冷凝器为全回流，塔顶的采出率为80。
参数如下截图所示：根据简化法结果进料板为第十七块板进料，截图如下设置塔顶压力为16kg/cm2,冷凝器压力为15.8kg/cm2,全塔的压降为0.2kg/cm2。
设置如下截图所示参数设置完成并运行软件，查看结果不满足分离的目的，则进行自定义设定，目标值设定为0.001选择丙烷选择3号物流设置回流比的可变范围为1到100,增量为0.1运行软件查看结果满足分离的要求。
接下来进行灵敏度分析以确定最佳的进料位置参数设置完成并运行软件查看灵敏度分析的结果如下截图从结果的表中可以看出第22块板的回流比，冷凝器的热负荷，再沸器的热负荷都是最小的，从而可以知道最佳的进料位置为第22块板并对数据在plot里作出X-Y的曲线图如下截图所示从图中也可以明显的看出最佳的进料板为第22块塔板。
ASPENPLUS介绍及模拟实例ASPENPLUS具有广泛的应用领域，包括石化、炼油、化肥、热力、制药、生化工程等。
它可以用于模拟各种化工过程，例如分离、混合、反应、蒸馏、液-液/气-液萃取、吸收、脱吸附、干燥等。
ASPENPLUS使用了一套成熟的计算方法和数学模型，可以准确地预测化工过程的性能指标，为工程师提供决策支持。
ASPENPLUS的建模过程包括定义组分、定义装置流程、定义物理特性、定义热力学模型、定义操作条件、定义单元操作、定义修正参数等。
用户可以根据具体的工艺流程需求，选择不同的模拟单元进行组合，以实现整个过程的模拟。
在模拟过程中，用户可以通过调整操作条件和设备参数，进行优化设计，以实现最佳的性能。
下面以丙烯酸酯生产过程为例，介绍ASPENPLUS的模拟实例。
丙烯酸酯是一种重要的化工原料，广泛应用于合成高分子材料、油墨、粘合剂等。
其主要生产过程是通过异丁烯与甲基丙烯酸酯在催化剂存在下进行反应生成。
为了实现丙烯酸酯的高选择性产率，需要优化反应过程的操作条件和装置结构。
首先，在ASPENPLUS中定义组分，包括异丁烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和副产物。
然后，定义装置流程，包括进料反应器、分离塔和产品收集器。
接下来，定义物理特性，如温度、压力、流量等。
充分考虑物料的热力学性质，确保模拟过程的准确性。
在物理特性定义完成后，需要定义热力学模型。
根据反应过程的实际情况，选择适当的热力学模型，并确定模型参数。
在反应过程中，可以设置反应器的温度、压力和催化剂的用量，以及反应物的摩尔比例。
定义好热力学模型后，需要定义操作条件。
根据实际工艺需求，设置反应器的温度和压力，以及进料和产物的流量。
可以使用ASPENPLUS提供的优化算法，通过调整操作条件，实现产物选择性的优化。
最后，定义单元操作，包括进料反应器、分离塔和产品收集器的模型和参数。
分离塔的模型可以选择蒸馏、吸收或萃取等。
通过定义修正参数，可以对模拟过程进行细致的调整和修改，以实现更准确的模拟结果。
Aspen Plus在精馏操作分析中的应用精馏是化工行业中应用很广的一种工艺操作。
影响精馏效果的因素很多，往往一个因素发生变化时，会牵扯到一些其他因素发生变化。
这使得精馏过程变得颇为灵活和复杂。
如何有效的对精馏操作进行全面详细的分析一直是技术人员的研究难点和重点。
本文简要介绍了Aspen Plus软件，并详细探讨了它在精馏操作分析中的实际应用，供大家学习交流。
标签：Aspen Plus；精馏操作；分析；应用前言精馏是化工行业中应用很广的一种工艺操作。
影响精馏效果的因素的是多方面的，主要包括分离物的组成和性质、操作过程和设备的物理参数等等。
往往一个因素发生变化时，会牵扯到一些其他因素发生变化。
由于这些影响因素多呈非线性变化，使精馏过程变得颇为灵活和复杂，如何有效的对精馏操作进行全面详细的分析一直是技术人员的研究难点和重点。
1 精馏塔的分类和原理简介精馏塔又名蒸馏塔，是一种进行蒸馏的气液塔式接触装置，主要有填料塔和板式塔两种类型，根据操作方式的不同又可以分为间隙精馏塔和连续精馏塔。
整个物料变化过程就是气相物质和液相物质相互作用的过程，首先气相从塔底进入塔内，与塔内下降的液相接触，气相中难挥发的物质源源不断的向液相转化，与此同时，液相中容易挥发的物质也会转化到气相中去，随着工序的继续，重组分在塔底积聚，轻组分流向塔顶，逐步实现轻重组分的分离。
分离出的气相进入冷凝器，液相组分一部分作为蒸馏的液体取出，另一部分继续返回塔顶进入蒸馏塔中。
塔底流出的液体，部分送入再沸器加热蒸发成气相，其它的液体作为釜残液取出。
2 Aspen Plus软件简介Aspen是由美国麻省理工学院（MIT）主持、多个部门共同参与联合开发的。
它是一款用于模拟化工生产工艺的模拟软件。
Aspen Plus拥有最完善的物性数据库，包含六千多种纯组分的物性数据。
其次，它还具有超强的热力学计算系统，以及各种单元操作模块。
Aspen Plu在整个化工工艺装置的研发、设计和安置中都发挥着巨大的作用。
利用 Aspen Plus 软件模拟丙烯精馏过程焦林宏;赵立祥;袁科道;王理【摘要】采用ASPEN PLUS化工流程模拟软件对丙烯精馏过程进行模拟，采用RadFrac模块进行计算，并用软件灵敏度分析工具优化操作参数。
最后分析了进料中丙烷含量的变化对分离效果的影响及采取的措施。
进料中丙烷含量增大时，可以降低塔顶馏出量，以达到分离要求。
%The propylene distillation column was simulated by Aspen Plus.It was calculated by RadFrac module. The operating parameters were optimized by sensitivity analysis tools.The effect of the changes of propane on separation effect was analyzed.When the content of propane increased in the feed, decrease of distillation rate could meet the purity required of the distillate.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】3页(P107-109)【关键词】丙烯;模拟;丙烷【作者】焦林宏;赵立祥;袁科道;王理【作者单位】兰州石化职业技术学院石油化学工程系，甘肃兰州 730060;兰州石化职业技术学院石油化学工程系，甘肃兰州 730060;兰州石化职业技术学院石油化学工程系，甘肃兰州 730060;兰州石化职业技术学院石油化学工程系，甘肃兰州 730060【正文语种】中文【中图分类】TE992.1丙烯是石油化工基本有机原料之一，目前70%丙烯来自于蒸汽裂解装置，28%丙烯来自于炼厂FCC 装置［1］。
丙烯精馏塔过程模拟
孙卫国;李凭力;邸士标;兰其盈
【期刊名称】《石化技术与应用》
【年(卷),期】2007(025)002
【摘要】利用Aspen Plus软件对丙烯精馏塔进行了模拟计算,选取其中的SK-SOAVE模型模拟丙烯精馏塔.模拟计算结果及对操作灵敏度的分析表明:塔顶产出
量对丙烯精馏塔分离精度的影响最明显.其次是塔板效率和回流比;原设计加工量偏高,实际生产应保持16000 kg/h的加工量;稳定塔顶产出操作可有效提高分离精度,并可使塔顶产出量提高近7.5%.
【总页数】5页(P147-151)
【作者】孙卫国;李凭力;邸士标;兰其盈
【作者单位】中国石油兰州石化分公司石油化工研究院,甘肃,兰州,730060;天津大学,天津,300072;中国石油兰州石化分公司石油化工厂,甘肃,兰州,730060;中国石油兰州石化分公司石油化工研究院,甘肃,兰州,730060
【正文语种】中文
【中图分类】TQ221.21+2
【相关文献】
1.丙烯精馏塔中丙烯收率及塔板效率的研究 [J], 李茂军
2.乙腈法萃取精馏丁二烯过程模拟与工艺优化Ⅰ.萃取精馏塔内各组分的摩尔分数、温度和气液流量的分布 [J], 孙保德;曾爱武;姜森
3.关于丙烯精馏塔动态过程模拟研究 [J], 邓生鑫
4.低温精馏过程模拟及其分离特性分析(Ⅱ)带有侧线返回进料的低温精馏塔模拟[J], 罗祎青;袁希钢;刘春江;余国琮
5.炼油减压精馏塔汽提工艺传质过程模拟与分析 [J], 杜翔;吴少敏;袁希钢
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Aspen 精馏模拟的步骤一、板式塔工艺设计二、第一要知道工艺计算要算什么要获得那些结果怎样算而后再进行下边的计算步骤。
三、其次要知道你用的软件（或软件模块）能做什么，不可以做什么你怎样借助它达成给定的设计任务。
四、设计方案，包含设计方法、路线、剖析优化方案等，应当是设计开题报告中的一部份。
没有很好的设计方案，详细作时就会思路不清楚，足见开题的重要性。
下边给出工艺设计计算方案参照，希望借此对此后的构造和强度设计作一个详尽的设计方案，明确的一下接下来所有工作详尽步骤和方法，以便此后设计工作顺利进行。
五、板式塔工艺计算步骤六、 1. 物料衡算（手算）七、目的：求解 aspen 简捷设计模拟的输入条件。
八、内容： (1)组份切割，确立能否为清楚切割；九、(2) 预计塔顶与塔底的构成。
十、得出结果：塔顶馏出液的中重点轻组份与重点重组份的回收率十一、参照：《化工原理》相关精馏多组份物料均衡的内容。
十二、 2. 用简捷模块（ DSTWU）进行设计计算十三、目的：联合后边的敏捷度剖析，确立适合的回流比和塔板数。
十四、方法：选择设计计算，确立一个最小回流比倍数。
十五、得出结果：理论塔板数、实质板数、加料板地点、回流比，蒸发率等等RadFarce所需要的所有数据。
十六、 3. 敏捷度剖析十七、目的： 1.研究回流比与塔径的关系（NT-R），确立适合的回流比与塔板数。
十八、 2. 研究加料板地点对产品的影响，确立适合的加料板地点。
十九、方法：能够作回流比与塔径的关系曲线（NT-R），从曲线上找到你所希望的回流比及塔板数。
二十、获得结果：实质回流比、实质板数、加料板地点。
二十一、 4.用DSTWU再次计算二十二、目的：求解 aspen 塔详尽计算所需要的输入参数。
二十三、方法：依照步骤 3 获得的结果，进行简捷计算。
二十四、得出结果：加料板地点、回流比，蒸发率等等RadFarce 所需要的所有数据。
二十五、 5.用详尽计算模块（RadFrace）进行初步设计计算二十六、目的：得出构造初步设计数据。
