化工工艺模拟与计算..

《化工工艺模拟与计算》气体分馏装置工艺模拟与优化研究

化工1271班第1组

指导老师：钟立梅

完成日期2015. 7 . 1

目录

第一章崔涛 1201710124对先脱乙烷流程工艺的研究

(4)

摘要

通过计算和Aspen模拟，对气体分馏装置工艺进行模拟和优化。通过简捷计算、严格计算等方法确定回流比、塔板数等，通过分馏序列调整进行流程比较，确定最优操作条件，完成热力学和水力学分析以及设备选型等问题的研究，以最终获得达到分离要求的工艺流程。

ABSTRACT

Through the calculation and Aspen simulation, simulation and optimization of gas fractionation unit process. By simple calculation, such as strict calculation method to determine the reflux ratio, plate number, etc., through the adjustment of fractional distillation sequence process, determine the optimal operating conditions, thermodynamics and hydraulics analysis and study the problems of the equipment type selection, to ultimately meet the requirements of separation process.

一对先脱乙烷流程工艺的研究

1、工艺初始数据

原料组成(mol%)：甲烷2.02%，乙烷3.38%，丙烷7.43%，丙烯41.62%，异丁烷12.40%，正丁烷3.01%，丁烯15.47%，异丁烯6.59%，反二丁烯4.09%，异戊烷3.98%。

2、进料条件

T=30℃，P=1100kPa，F=1200,2200kg/h

3、工艺流程图

如图，进料经泵和换热器后，经脱乙烷塔由分离混合C2产品，重组分进入脱丙烷塔将C3和C4分离，C3经泵输送进丙丙塔，将丙烯和丙烷彻底分离得到产品。

4、设计内容

表1 各组分参数

x/mol％Fi/mol/h k 甲烷 2.02 444.4 13

乙烷 3.38 743.6 2.4

丙烷7.43 1634.6 0.88

丙烯41.62 9156.4 1.05

异丁烷12.40 2728 0.42

正丁烷 3.02 662.2 0.31

丁烯15.47 3403.4

异丁烯 6.59 1449.8

反二丁烯 4.09 899.8

异戊烷 3.98 875.6 0.145 5、模拟计算

5.1简捷设计

根据已知条件，输入物料和单元各项参数

由于模拟报错，将物料初始温度修改为0℃。

由模拟结果得

脱乙烷塔

有图可得，脱乙烷塔的最小理论塔板数24，最小回流比21.7，实际回流比34.9

回流比与理论板数关系曲线

同理可得

脱丙烷塔最小理论塔板数16，最小回流比0.8，实际回流比1，进料位置15

回流比与理论板数关系曲线

丙丙塔最小理论塔板数127，最小回流比60.3，实际回流比126.8，进料位置84

回流比与理论板数关系曲线

5.2 校核计算

按上述简捷设计给出的参数进行校核计算，最后得出结果不满足设计要求，在适当调整脱丙烷塔的塔顶产品与进料摩尔流率比后，最终产品达到99.8％，符合要求。