杂醇油中甲醇回收流程的Aspen模拟计算及工艺设计
Aspen Plus 模拟甲醇精制过程
课程论文论文题目Aspen Plus 模拟甲醇精制过程课程编号********* 课程名称化工设计与模拟姓名***** 学号2017*******专业化学工程年级2017级学院化学化工学院日期2018.1 .................................................................................................化工设计模拟Aspen plus模拟甲醇精制过程【课题研究】要提纯甲醇，工业上常采用的方法是精馏，其精馏甲醇所用能耗占甲醇生产总能耗的20%左右。
所以，运用软件模拟甲醇精制过程，从而找到提高精馏甲醇质量的方法，有利于减少能耗。
随着能源价格的上涨，节约用能源更为重要。
甲醇合成后的生成物与合成甲醇的条件、催化剂都有密切的关系，虽然都是有C、H、O 三种元素组成，但是条件的不同，例如温度、压力、空间速度、催化剂、原料气体的组成的影响，同时在反应的时候的同时生成的副产物的存在，以粗甲醇杂质含量种类很多。
根据不同的原料、不同的方法合成粗甲醇的主要组分不同。
除了常见到的甲醇和水以外，还含有醇、醚、酮、有机酸、酯等种类，就本文讨论的是用天燃气为原料合成甲醇，主要组分及含量见表1。
表1. 粗甲醇的主要组成组分甲醇二甲醚乙醇异丙醇正丙醇异丁醇含量/%81.50.0160.0350.0050.0080.007组分正丁醇甲酸甲酸甲酯水一氧化碳甲烷含量/%0.0030.0550.05518.2620.0020.050【工业上精馏甲醇的方法】1.三塔流程其目的是更合理地利用热量，采用了两个主精馏塔，第一个主精馏塔为加压塔精馏，操作压力为0.56～0.60 MPa，第二个主精馏塔为常压塔操作。
第一主精馏塔由于加压，使物料沸点升高，顶部气相甲醇液化温度约为121℃，远高于第二常压塔釜液体的沸点温度，将其冷凝潜热作为第二主精馏塔再沸器的热源。
年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计 毕业论文
年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计毕业论文文献综述 1 1 文献综述 1.1 甲醇在国民经济中的地位和作用甲醇，又名：木精、木酒精；英文名：Methanol；分子式 CH 3 OH；分子量:32; 是一种无色、易燃、易挥发的有度液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。
甲醇是多种有机产品的基本原料和重要溶剂，是基础的有机化工原料和优质燃料。
广泛应用有机合成、燃料、医药、涂料和国防等工业。
甲醇可用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、硫酸二甲酯等多种有机产品。
甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。
甲醇和氨反应可以制造一甲胺。
在国民经济发展中具有重要的地位和作用。
1.2 甲醇在国内外的发展动向 1.2.1 生产技术 1661 年，德国的Robert Boyle 发现焦木酸中含有一种“中性物质”，称其为木精“Wood Alcohol”。
1734 年，Damds 和P' eligt 从焦木酸中分离出甲醇，并测定了甲醇的相对分子质量。
1857 年，Berthelot 用氯甲烷在碱性溶液中水解首次通过化学方法合成了甲醇。
甲醇的大规模工业化生产是从 20 世纪 20 年代高压法合成甲醇的工业实现开始的。
1913 年，德国BASF 公司在其高压合成氨的实验装置上进行了CO 和H2 合成含氧化合物的研究，并于1923 年在德国Leuna 建成了世界上第一座年产3000 t 合成甲醇的生产装置，并成功投产。
1927 年，美国CommericalSolvent 公司建成了世界第一座利用CO2 和H2 合成甲醇的工业装置，并投入工业生产。
1.2.2 技术发展动向高压法合成甲醇工业投资大，生产成本高。
为此世界各国都在探求能够降低合成压力的工业生产方法。
英国ICI 公司和德国Lurgi 公司分别成功的研制出中低压甲醇合成催化剂，降低了反应压力，促进了甲醇生产的高速发展。
ASPEN详细算例-甲醇、二甲醚、水-课程设计
《化工过程数学模型与计算机模拟》课程案例研究之一甲醇→二甲醚 + 水前言概念设计又称为“预设计”，在根据开发基础研究成果、文献的数据、现有类似的操作数据和工作经验，按照所开发的新技术工业化规模而作出的预设计，用以指导过程研究及提出对开发性的基础研究进一步的要求，所以它是实验研究和过程研究的指南，是开发研究过程中十分关键的一个步骤。
概念设计不同于工程设计，因而不能作为施工的依据，但是成功的概念设计不但可以节省大量的人力和物力，而且又可以加快新技术的开发速度，提高开发的水平和实用价值。
即使一个很普通的单一产品的生产过程，也可能有104～109个方案可供选择。
如何从技术、经济的角度把最有希望的方案设计出来，是作为强化研究开发工作的方向，这是一种系统化的分级决策过程，也正是概念设计的真谛。
概念设计是设计者综合开发初期收集的技术经济信息，通过分析研究之后。
对开发项目作出一种设想的方案，其主要内容包括：原料和成品的规格，生产规模的估计，工艺流程图机简要说明，物料衡算和热量衡算，主要设备的规模，型号和材质的要求，检测方法，主要技术和经济指标，投资和成本的估算，投资回收预测，三废治理的初步方案以及对中试研究的建议。
随着计算技术和计算机技术的发展,化工流程过程模拟软件也越来越成熟，计算机辅助设计也日趋广泛。
在进行概念设计时，采用流程系统模拟物料衡算和热量衡算，投资和成本估算等问题以及采用流程模拟软件进行整体优化业越来越普遍。
本文采用国际上最成功和最流行的过程模拟软件之一的ASPLEN PLUS作为辅助设计的主要工具。
与过程有关的物料和能量的衡算基本上有该软件给出，并从设计流程计算的收敛与否来检验该流程是否可行。
本文通过概念设计，其目标是寻找最佳工艺流程（即：选择过程单元以及这些单元之间的相互连接）和估算最佳设计条件。
采用分层次决策的方法和简捷设计能消去大量无效益的方案。
本文按照以下基本步骤进行设计计算：1. 间歇对连续；2. 流程图的输入−输出结构；3. 流程图的循环结构；4. 分离系统的总体结构；a. 蒸气回收系统；b. 液体回收系统。
Aspen-Plus模拟甲醇精制过程
ｌ 甲醇简 介及 用途
甲醇是结构最简单的饱 和一元醇 ， 其 化学式 为 Ｃ Ｈ Ｏ Ｈ。甲 醇又称“ 木醇 ” 或“ 木精 ” 。它是无色 、 有酒 精气 味、 易挥 发 的液
体。有毒 ， 误饮 ５—１ ０ ｍ Ｌ能 双 目失 明， 大 量饮 用会 导 致死 亡 。
第２ ２期
范凤艳 ： Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ—Ｐ ｌ ｕ ｓ 模拟 甲醇精制过程
・９ ９・
Ａｓ ｐ ｅ ｎ—Ｐ ｌ ｕ ｓ 模 拟 甲醇 精 制过 程
年产20万吨甲醇精馏Aspen模拟计算
年产20万吨甲醇精馏Aspen模拟计算赖耀森;杨雪莹;李全良【摘要】该设计是针对20万吨的甲醇精馏工段的设计与模拟,通过对比二塔精馏、三塔精馏、四塔精馏的流程,取各种流程的优缺点对传统四塔精馏工段进行设计优化,主要详细的进行了四塔精馏工段的预精馏工段,加压塔工段,常压塔工段,回收塔工段的设计.对甲醇生产的精馏工段用Aspen plus软件对该流程进行模拟计算.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】4页(P129-132)【关键词】甲醇精馏;四塔精馏;AspenPlus模拟【作者】赖耀森;杨雪莹;李全良【作者单位】周口师范学院化学化工学院,河南周口466000;周口师范学院化学化工学院,河南周口466000;周口师范学院化学化工学院,河南周口466000【正文语种】中文引言近年来，我国的甲醇产业经过了生产结构的优化与调整，由此整个产业链能够保持积极向上的发展，已经展示出良好的发展前景。
甲醇的生产成本低，并且转化率较高，同时符合我国目前的环保要求，因此甲醇被认为是现在绿色清洁的新型燃料，以后一定能较好地解决我国的能源紧缺的问题[1]。
近几年，国家的环保要求越来越严格，各大企业要想长久的生存，其生产就要采用绿色清洁的工艺技术。
甲醇替代传统的化石燃料的发展路线是刚好符合当前的发展理念。
若日后甲醇生产更加规范，将来的前景不可小觑。
相信不久的将来其发展会带动各个能源行业的发展，更重要的是降低了我国的环境污染。
综合我国的能源资源状况，其发展将在世界范围内再次掀起一场甲醇取代汽油的狂潮[2]。
1 甲醇的精馏方法目前精馏的方法主要有双塔精馏、三塔精馏、四塔精馏，本设计以四塔精馏。
四塔精馏过程包含预、加压、常压精馏塔以及甲醇回收塔。
前面三部分与三塔精馏部分没有很大区别，从常压精馏塔中侧线馏出的甲醇、水和其他高沸点产物。
回收塔精制甲醇，塔顶产出精甲醇，侧线馏出沸点较高的醇类，塔底馏出液进入废水回收系统。
甲醇装置预精馏塔Aspen模拟任务书
甲醇装置预精馏塔Aspen模拟任务书一、模拟计算依据：1、原料处理量：学号后三位XXX × 100 kg/h；2、粗甲醇液进料组成如表1所示(质量分数)；进料条件为：液相进料温度60℃，进料压力140kPa，塔顶（分凝器气相出料）冷凝器压力130kPa，再沸器压力150kPa；3、分离要求：塔顶甲酸甲酯摩尔回收率为99.99%，塔顶甲醇摩尔回收率为0.7%。
4、物性方法：BWRS表1 进料组成表二、任务1、按计算依据，用简捷法（DSTWU模块）模拟计算预精馏塔以分离粗甲醇中的轻组分（建议实际回流比取最小回流比的1.5倍）。
2、在简捷模拟计算中，通过回流比随理论板数变化曲线，确定适宜回流比、理论板数。
及相应的进料位置、塔顶产品与进料的摩尔流量比（D/F)、最小回流比、最小理论板数、实际理论板数、进料位置以及塔顶温度。
3、根据简捷计算的结果，利用严格法（RadFrac模块）对预精馏塔进行严格计算，进料条件、冷凝器形式、冷凝器压力、再沸器压力、再沸器采用釜式再沸器、产品纯度要求以及物性方法与简捷法相同，用严格法核算任务2中的结果（简捷计算结果）是否达到回收率要求。
4、通过严格法（RadFrac模块）设计规定功能，调整回流比、馏出与进料量比以达到分离要求；5、通过Aspen灵敏度分析功能，在严格法中求取回流比随理论板数据的变化曲线，重新确定适宜回流比、理论板数。
6、绘制塔内温度分布曲线、塔内液相质量组成分布曲线、塔内的气相组成分布曲线。
7、书写模拟报告。
以下为选做部分（评优学生必做）6-1、通过Aspen灵敏度分析功能，在严格法中求取进料板位置与再沸器热负荷的关系曲线，重新确定进料板位置。
6-2、设实际塔板的塔板默弗里效率为60%，在严格法中重新设定塔板数、进料板位置；然后在严格法中初步设定塔板类型为浮阀，查看塔板的水力学性质；6-3、对塔进行校核计算，确定塔的结构尺寸、水力学性能、负荷性能。
Aspen工程软件在甲醇精馏工艺设计中的应用
第22卷 第4期 2005年8月 皮 革 化 工L EA T H ER C H EM I CALS Vol.22 No.4 Aug.2005技术交流Aspen 工程软件在甲醇精馏工艺设计中的应用收稿日期:2005-04-13作者简介:陈银生,男(1974-),博士,研究方向:化学工程。
共发表论文40余篇。
陈银生,应于舟(上海焦化有限公司,上海200241)摘要:采用Aspen 工程软件对含有丙酮、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇等杂质的甲醇水溶液的精馏过程进行模拟计算。
研究发现,理想气体定律和亨利定律适用于本精馏过程,采用NR TL 或UN IQUAC 物性方法时,乙醇与甲醇在精馏塔中无法进行有效分离。
而采用WIL SON 物性方法时的模拟计算结果能够满足工艺要求,精馏塔塔顶馏出液中甲醇含量高达99.99%。
关键词:Aspen 工程软件;甲醇溶液;精馏;模拟计算中图分类号:TQ223.12+1 文献标识码:B 文章编号:1004-8960(2005)04-0042-03Application of Aspen Engineering Soft w are onDesign of Methanol R ectif icationC H EN Y in -sheng ,YIN Yu -zhou(Shanghai Coking and Chemical Corporation ,Shanghai 200241,China )Abstract :The Aspen engineering software is applied o n t he simulatio n of t he met hanol aqueous solution rectification.The aqueous solution contains of aceton ,et hanol ,propanol ,butanol ,pentanol ,water ,and met hanol.It is investigated t hat t he ideal gas law and t he Henry law are suitable for t he process.Et hanol can ’t be separated from met hanol wit h t he N R TL or UN IQUAC property met hod.The simulation result s wit h t he WIL SON property met nod are consistent wit h design.The met hanol mass fraction on t he top of rectification tower is up to 99.99%.K eyw ords :Aspen engineering software ;met hanol aqueous solution ;rectification ;simulation 在世界基础有机化工原料中,甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯、苯,居第四位。
一种甲醇尾气回收工艺的节能优化及流程模拟
【作者简介】靳沛文（1992～），女，陕西西安人，工程师，从事化工工艺与系统的设计与研究。
一种甲醇尾气回收工艺的节能优化及流程模拟Energy Saving Optimization and Process Simulation of Methanol Tail GasRecovery Process靳沛文，袁野（华陆工程科技有限责任公司，西安710065）JIN Pei-wen,YUAN Ye(Hualu Engineering &Technology Co.Ltd.,Xi ’an 710065,China)【摘要】对传统甲醇尾气回收工艺进行分析，指出其中存在的消耗新鲜水量非常大，不符合生产经济性，以及吸收塔底部排放的污水对水生生物和生态系统具有破坏性等问题，并针对以上问题对含甲醇尾气回收工艺进行优化，减少吸收塔系统中的水资源消耗和污水产生，实现甲醇的高效回收利用。
同时，总结优化后方案的主要技术要点，旨在为工业废气处理和甲醇回收提供可行的节能优化方案。
【Abstract 】The traditional methanol tail gas recovery process was analyzed,and it was pointed out that the consumption of fresh water wasvery large,which was not in line with the production economy,and the sewage discharged from the bottom of the absorption tower was destructive to aquatic organisms and ecosystems.In view of the above problems,the methanol tail gas recovery process was optimized to reduce water resources consumption and sewage generation in the absorption tower system,and realize efficient recovery and utilization of methanol.At the same time,the main technical points of the optimized scheme are summarized,aiming at providing feasible energy-saving optimization schemes for industrial waste gas treatment and methanol recovery.【关键词】甲醇尾气回收；环境保护；节能优化【Keywords 】methanol tail gas recovery;environmental protection;energy saving and optimization 【中图分类号】X783【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2024）04-0076-03【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2024.04.2251引言随着工业的快速发展,工业废气的治理和资源回收问题日益受到关注。
Aspen-plus模拟甲醇、水精馏塔设计说明书
Aspen plus模拟甲醇、水精馏塔设计说明书一、设计题目根据以下条件设计一座分离甲醇、水混合物的连续操作常压精馏塔：生产能力：24500吨精甲醇/年；原料组成：甲醇50%w，水50%w；产品组成：塔顶甲醇质量分率≥94%w；塔底甲醇质量分率 1 %w；进料温度：350.5K；塔顶压力常压；进料状态饱和液体。
二、设计要求对精馏塔进行详细设计，给出下列设计结果并绘制塔设备图，并写出设计说明。
(1).进料、塔顶产物、塔底产物；(2).全塔总塔板数N；最佳加料板位置N F；(3).回流比R；(4).冷凝器和再沸器温度、热负荷；(5).塔内构件塔板或填料的设计。
三、分析及模拟流程1.物料衡算（手算）目的:求解 Aspen 简捷设计模拟的输入条件。
内容:(1)生产能力:一年按300天计算，进料流量为24500/（300*24）=3.40278 t/hr。
(2)原料、塔顶与塔底的组成（题中已给出）：原料组成：甲醇50%w，水50%w；产品:塔顶甲醇≥94%w；塔底甲醇《1% w。
(3).温度及压降：进料温度：77.35摄氏度=350.5K；2.用简捷模块（DSTWU）进行设计计算目的:对精馏塔进行简捷计算，根据给定的加料条件和分离要求计算最小回流比、最小理论板数、理论板数和加料板位置。
3.灵敏度分析目的:研究回流比与理论板数的关系（N T-R），确定合适的回流比与塔板数；研究加料板位置对产品的影响，确定合适的加料板位置。
方法:作回流比与理论塔板数的关系曲线（N T-R），从曲线上找到期望的回流比及塔板数。
4. 用详细计算模块（RadFrac）进行计算目的:精确计算精馏塔的分离能力和设备参数。
方法:用RadFrac模块进行精确计算，通过设计规定(Design Specs)和变化(Vary)两组对象进行设定，检验计算数据是否收敛，计算出塔径等主要尺寸。
5. 塔板设计目的：通过塔板设计(Tray sizing)计算给定板间距下的塔径。
基于Aspen plus对甲醇精制工段的模拟与优化
１ １ ４・ ຫໍສະໝຸດ 山 东 化 工 Ｓ Ｈ Ａ Ｎ Ｄ Ｏ Ｎ Ｇ Ｃ ＨＥ ＭＩ Ｃ Ａ Ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ
２ ０ １ ７年第 ４ ６卷
基于 Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ ｐ ｌ ｕ ｓ 对 甲醇 精 制 工 段 的模 拟 与优 化
周 凯 ， 侯 国安 ， 马 少宁
（ 银川能 源学 院 ， 宁夏 银川 ７ ５ ０ １ ０ ０ ）
供模拟和预测 。 关键词 ： 甲醇精馏 ； 流程模拟 ； Ａ ｓ ｐ ｅ ｎ ｐ ｌ ｕ ｓ ； 系统优化 中图分类号 ： Ｔ Ｑ ２ ２ ３ ． １ ２ １ 文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： １ ０ ０ ８— ０ ２ １ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ２ ２— ０ １ ｔ ４—０ ５
１ ． １ 模 拟流 程概 述
２ 模 拟结 果及 讨论
来 自甲醇合成工段 的粗 甲醇 首先 进入 粗 甲醇换 热器 （ Ｅ一 ２ ． １ 模 拟参 数输 入 １ ０ ０ １ ） ， 换热至 ７ ２ ￣ Ｃ 后 进入预精馏塔 （ Ｔ一１ ０ ０ １ ） ， 预精馏塔 中设 甲醇精馏模拟 系统 的设 计是 以神 华 宁煤 集 团的工 艺 数据 置的冷凝器将塔 内上升气中的 甲醇 大部分冷 凝下来 后 到塔 底 ， 为基础 。模拟 的初始参数如表 １ ， ２所示 。 未被冷凝 的甲醇蒸 汽 、 不凝气及 轻组分 再次 被继续 冷却 。预精 表 １ 原 料 初 始 数 据 馏塔底 的甲醇 水溶液经加 压泵送 至加 压塔 （ Ｔ一１ ０ ０ ２ ） ， 和预 精 馏塔精馏 过程 相似 ， 塔顶 甲醇 蒸汽进 入冷凝 器／ 再 沸器 ， 作为 常 压热 源。被冷 凝的 甲醇蒸汽进入加 压塔 回流槽被 冷却 ， 一部 分 由加压 回流泵升压送 至塔顶作 回流 ， 其余 经冷 却器 （ Ｅ一１ ０ ０ ４ ） 冷却 至 ４ ０ ￣ Ｃ以下作 为 Ａ Ａ级精 甲醇送 至 甲醇槽 。 由加 压塔 底 排 出的 甲醇液降温进入 常压塔 （ Ｔ一１ ０ ０ ３ ） ， 由常 压塔 顶 甲醇蒸 汽经冷凝器 （ Ｅ一１ ０ ０ ３ ） 冷凝 至 ４ ０ ￣ Ｃ以下 进入 常压塔 回流槽 ， 后 经 回流泵加压 ， 一部 分 送至 常压 回流 ， 其余 作 为 Ｇ Ｂ级 产 品送 出。常压塔产 品 一 含有 乙醇 及其他杂 质 的甲醇水溶 液 ， 从 下部 塔板上 出来经换热 器进 入 回收塔 （ Ｔ一１ ０ ０ ４ ） ， 并经 过 回收塔进 表 ２ 设备操作 参数
Aspen Plus对甲醇合成流程的模拟研究
２０ ０１中 国 拉 制 与 决 策 学 术 年 会 论 文 泉
Ａ ｐｎ ｓ ｓｅ Ｐｕ 对甲醇合成流程的模拟研究 ｌ
农 ２ 仿蕊计井结果
Ｎ ， Ｃ ｓ Ｃ Ｏ Ｏ
４ ３ ．１ ４７ ，４ ４７ ． ６ ２４ ．０ ２３ ３
２３ ． １
竺 渊 翩 ６２９
Ｃ ＯＨ Ｈ，
０５ ．７ ５６ ．１ ５５ ． １
ＨＡ
０ ０ ．３ ０３ ．３ ０３ ．２
通过Ａ ｐ Ｐ 对低压Ｌ ｒ 式甲 ｎ ｓ ｓｅ ｌ ｕ ｕ ｉ 醉合成流程的 ｇ 棋拟， 醉合成生产的主要设备单元 对甲 实现了物料衡算和分析， 计算结果与机理模型的结果有较好的一致性， 实验数据和工厂的实际
要有两种 ：
１ 循环气量的控制 ） 循环气蛋控制用调节循环压缩机冷副线的开启度来实现。 关小副线阅， 循环ｔ增加。 循环 量的改变直接影响到合成塔空速的改变。 在反应初期， 催化剂活性较好， 可在低循环ｔ下操作； 随着催化剂的使用时间推移， 活性下降， 转化率下降， 为保证一定的产ｔ， 可适当 增加循环世。 如图３ 所示， 增加循环气盆， 醇的出口 甲 摩尔浓度下降， 但产量在持续提高。 一 ・ 其中 一为出口
率随温度变化的特点。 ３２ 操作压力 ．
甲 醉合成反应中， 提高压力既对平衡有利， 又可以提高甲 醉的产率。 在实际操作时， 在催化 剂使用初期， 活性好， 操作压力可以较低； 在催化剂使用后期， 可提高操作压力以维持一定的生 产强度。 压力不能经常变化， 否则将引起整个系统的 大幅度波动， 通常不作为经常调节的 所以
年产12.5万吨甲醇装置的Aspen Plus模拟与工艺设计
关键词：甲醇；Aspen 模拟；工艺设计；精馏塔；
沈阳化工大学学士学位论文
Abs article is for the annual output of 125000 tons of methanol device the Aspen plus simulation and process design.This design on the basis of Shanghai coking co, LTD., section of methanol production process, formulate feasible design schem. This article mainly expounds the methanol in the position and role of the national economy, industrial production method, production principle and process ing the Aspen plus for main equipment such as mixer, reactor, flash tower material balance, heat exchanger, column, etc,the methanol reactor,feed - the first heat exchanger products,cooler and other six equipment for heat balance,and equipment for the methanol reactor and the heat exchanger is calculated.Finally this process safety and environmental protection made a brief description. Keywords: Methanol; Aspen simulation; reactor;rectify;
年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计
术 ......................................................
......................................... 1 1.2.2 技 术
发Hale Waihona Puke 展动向 ......................................................
..................
iii
1
文献综
述 ......................................................
.......................................................
1 1.1 甲 醇 在 国 民 经 济 中 的 地 位 和 作
.........................................................
....................
ii
目
录 ......................................................
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关键词：甲醇；Aspen 模拟；工艺设计；反应器；精馏塔； ii Abstract In this paper, This is an update to 80,000 t/Aspen simulation of methanol plant and process design. This design was based on Jinxi natural gas Corporation
aspen plus在甲醇合成中的应用
aspen plus在甲醇合成中的应用
甲醇合成（Methanol Synthesis）是将二氧化碳与氢气（H2）转化为甲醇的重要工业过程，它涉及关键的反应物浓度、压力、温度、活性物形成和分离等过程。
甲醇是一种重要的化学原料，用于燃料添加剂，乙醇-甲醇汽油，有机化学，环保材料和合成纤维等领域。
传统的热力学模型使用大量的热力学参数表示物质的反应，以解决甲醇合成问题，但是性能不佳，耗费大量时间。
因此，开发更快速，更精确的方法以求解甲醇合成问题，成为研究者和工业界的紧迫课题。
Aspen Plus是一种集成的工业工程软件，具有模型库，它可以帮助用户轻松地分析和模拟合成反应过程。
Aspen Plus在甲醇合成中应用十分广泛。
它使用多步反应网络来模拟复杂的反应模型，针对不同的反应温度和压力，可以得到甲醇的最佳生产工艺。
同时，Aspen Plus可以模拟不同的反应物，如氧化铝，煤灰，石墨等，以获得最佳的反应媒介。
此外，它还可以计算反应温度和压力，优化反应条件，计算反应活度，估算反应产物，以及估算反应所需的能量等。
值得一提的是，Aspen Plus在甲醇合成中的应用不仅有利于优化合成反应的条件，还可以预测反应的温度和速率，管理反应和优化副产品的收益。
此外，它还可以模拟等效反应模型，实现最佳的反应条件。
总的来说，Aspen Plus在甲醇合成中的应用受到广泛的赞誉，它可以提供准确的模型，从而提高甲醇的产量，降低排放，减少能耗，并提高企业的竞争力。
年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计
年产8 万吨甲醇装置的Aspen Plus 模拟及工艺设计毕业设计（论文）内容： 1、工艺流程设计 2、物能衡算 3、设备计算 4、物料流程图毕业设计（论文）专题部分：甲醇合成反应器预精馏塔指导教师：教研室主任：院长：签字签字签字年年年月月月日日日 i内容摘要本文是对年产 8 万吨甲醇装置的 Aspen 模拟及工艺设计。
本设计依据锦西天燃气有限责任公司甲醇生产工段的工艺过程，在实际生产理论的基础上，制定合理可行的设计方案。
本文主要阐述了甲醇在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。
采用 Aspen 对主要设备如：混合器、反应器、闪蒸塔、换热器、精馏塔等进行物料衡算，对甲醇反应器，进料-产品第一换热器，冷却器等六个设备进行热量衡算，并对甲醇反应器和换热器进行设备计算。
并使用CAD 绘制相应的工艺流程图。
最后对此工艺过程的安全及环保问题做了简要说明。
关键词：甲醇；Aspen 模拟；工艺设计；反应器；精馏塔； ii Abstract In this paper, This is an update to 80,000 t/Aspen simulation of methanol plant and process design. This design was based on Jinxi natural gas Corporation Limitedsection petrochemical ethylene plant of methanol production process, in theory on the basis of actual production, develop reasonable feasible design. This article mainly on the status and role of methanol in the national economy, industrial production method, principle, technological process of production. Aspen on major equipment such as: flashing Tower, mixers, reactors, heat exchangers, distillation, such as material balance, on methanol reactor, feed-product of the first heat exchanger, cooler heat six devices such as accountancy, and device evaluation methanol reactor and heat exchangers. And using CAD drawing the flow chart.In the last, make a short illumination for the problem of security and environmentalist. Keywords: Methanol; Aspen simulation; design; reactor;rectify; iii 目录内容摘要 .................................................... ....................................................... . (i)Abstract .............................................. ....................................................... ........................ ii 目录 ........................................................................................................... ...................... iii 1 文献综述 .................................................... ....................................................... .. 1 1.1 甲醇在国民经济中的地位和作用 .................................................... ............ 1 1.2 甲醇在国内外的发展动向 .................................................... ....................... 1 1.2.1 生产技术 .................................................... ........................................... 1 1.2.2 技术发展动向 .................................................... .................................... 1 1.3 甲醇的市场需求状况 .................................................... ............................... 2 2 工艺概述 .................................................... ....................................................... .. 3 2.1 甲醇的性质 .................................................... .............................................. 3 2.1.1甲醇的物理性质 .................................................... ................................ 3 2.1.2 甲醇的化学性质 .................................................... ................................ 3 2.2 生产方法的评述及选择 .................................................... ........................... 3 2.2.1 高压法 .................................................... ............................................... 3 2.2.2 低压法 .................................................... ............................................... 4 2.2.3 中压法 .................................................... ............................................... 4 2.3 合成甲醇催化剂的种类及性能 .................................................... ............... 4 2.3.1 几种国外催化剂种类及性能 .................................................... ............. 4 2.3.2 几种国内催化剂的性状 ........................................................................ 5 2.4 甲醇的生产原理..................................................... ...................................... 6 2.4.1 合成反应原理 .................................................... .................................... 6 2.4.2 精馏工艺原理 .................................................... ................................... 7 2.5 工艺流程描述 .................................................... .......................................... 7 3 物能衡算 .................................................... ....................................................... .. 8 3.1 物性数据 .................................................... .................................................. 8 3.2 设计依据 .................................................... .................................................. 8 3.3 Aspen 模拟循环系统的物料衡算 .................................................... ................ 8 3.3.1 进料组分的摩尔百分数 ........................................................................ 8 3.3.2 Aspen 模拟工艺流程图的设备一览表 .. (9)表 3.3 合成甲醇装置的Aspen 的模拟设备统计表 ....................................... 9 3.3.3 Aspen 模拟工艺流程的数据衡算表 .................................................... ... 11 4 设备计算 .................................................... .......................................................20 4.1 反应器R301 .................................................. ............................................. 20 4.1.1 反应器设计依据 .................................................... .............................. 20 4.1.2 反应器的计算依据 .................................................... .......................... 20 4.1.3 反应器R301 .................................................. ...................................... 22 4.1.4 反应器的设计Aspen 模拟流程图 ....................................................... 22 4.1.5 反应器的设计和灵敏度分析 .................................................... ........... 23 4.2 换热器的设计 .................................................... ........................................ 28 iv 4.2.1 换热器设计概述 .................................................... .............................. 28 4.2.2 管壳式换热器的简介 .................................................... ...................... 29 4.2.3 换热器E302 .................................................. ........................................ 30 4.3 精馏塔塔T401 .................................................. ......................................... 34 4.3.1 精馏塔的设计依据 .................................................... .......................... 34 4.3.2 精馏塔的设计的Aspen 的模拟流程图.. (35)4.3.3 精馏塔T401 的设计和灵敏度的分析 (35)4.3.4 精馏塔设..................................... 39 5 设计结论 .................................................... .......................................................48 5.1 设计结论 .................................................... ................................................ 48 5.2 安全问题的设计..................................................... .................................... 48 5.3 三废处理 .................................................... ................................................ 48 5.4 厂址的选择 .................................................... ............................................ 49 致谢 .................................................... ....................................................... ..................... 51 参考文献 .................................................... ....................................................... ............. 52 附录 ......................................................................... 53 沈阳化工大学学士学位论文 1 文献综述 1 1 文献综述 1.1 甲醇在国民经济中的地位和作用甲醇，又名：木精、木酒精；英文名：Methanol；分子式 CH 3 OH；分子量:32; 是一种无色、易燃、易挥发的有度液体，常温下对金属无腐蚀性（铅、铝除外），略有酒精气味。
《基于AspenPlus对甲醇合成过程的模拟研究》范文
《基于Aspen Plus对甲醇合成过程的模拟研究》篇一一、引言随着化学工业的不断发展，甲醇作为重要的基础有机原料之一，在工业、能源等领域得到了广泛的应用。
因此，研究甲醇的合成过程具有重要的意义。
Aspen Plus是一款广泛使用的流程模拟软件，具有高度的精确性和可操作性，可用于对复杂的化工过程进行模拟研究。
本文将基于Aspen Plus软件，对甲醇合成过程进行模拟研究，以揭示其过程特性和优化策略。
二、Aspen Plus软件简介Aspen Plus是一款集过程模拟、优化、控制于一体的流程模拟软件，广泛应用于石油化工、煤化工、精细化工等领域的生产过程模拟。
其特点在于可以模拟复杂的化工过程，提供准确的计算结果和详细的过程信息，帮助工程师进行设计和优化。
三、甲醇合成过程的模拟1. 模型建立基于Aspen Plus软件，建立甲醇合成过程的模型。
该模型包括原料准备、反应器、冷凝器、分离器等主要部分，以及相应的物性参数和操作条件。
模型的建立需要考虑反应机理、传热传质、相平衡等因素，以保证模拟结果的准确性。
2. 模拟过程根据实际生产过程中的操作条件和物料组成，设定模拟过程的初始参数。
然后运行模拟程序，对甲醇合成过程进行详细的模拟分析。
在模拟过程中，可以观察各个设备和过程的物流信息、温度、压力等关键参数的变化情况，了解整个过程的特性和瓶颈。
3. 结果分析通过对模拟结果的分析，可以得出以下结论：（1）甲醇合成过程的反应机理和动力学特性；（2）关键设备和过程的操作条件和优化策略；（3）物料组成和物流信息对甲醇合成过程的影响；（4）生产过程中的瓶颈和改进方向。
四、优化策略的提出基于模拟结果的分析，提出以下优化策略：1. 优化原料组成：通过调整原料的组成和比例，提高甲醇的收率和纯度；2. 优化反应条件：通过调整反应温度、压力和催化剂的种类和用量等条件，提高反应速率和转化率；3. 强化设备和过程：通过改进设备和过程的传热传质性能，提高整个过程的效率和稳定性；4. 智能化控制：利用先进的控制系统和人工智能技术，实现生产过程的自动化和智能化控制。
甲醇合成及精馏Aspen模拟和换热集成
表 8.2 进料物料组成表
压力 Mpa 温度 ℃ 流量 kg/h
wt%
IN-T 合成气
5.00 30.0 242282.55
FREWATER 脱盐水 0.60 40.0 4500.00
氮气 氢气 甲烷
水 甲醇 一氧化碳 二氧化碳
17.14 18.88 8.56 0.04 2.16 36.17 17.05
(D-0403)和回收塔(D-0404)。本章重点对采用的四段冷激式合成塔以及塔设备进
行校核计算，即按原设计规定的结构型式、相关尺寸，通过控制计算来揭示合成
塔和塔设备的操作状态。在实际流程中，出甲醇分离器的循环合成气(H2RV)仍需
经过复杂的净化处理，才能达到进入循环的要求,考虑到其工段设备的复杂性， 在此循环气并不在系统中参与循环。
E0 3 0 1
E0 3 0 2
FEED
IN -H X
H2R V FS
0308 P0 3 0 1
去罐 区
BY- R
OU T-4
脱盐 水
E0 4 0 1
E0 4 0 5 A
E0 4 0 7 0405
自罐 区
D0401
0402 P0 4 0 3
D0402
E0 4 0 5 B
D0403
MPR O
精甲 醇
0406
合成气的制造工艺采用一段蒸汽转化法。蒸汽转化法是在催化剂存在及高温
条件下，使甲烷等烃类与水蒸气反应，生成 H2、CO、CO2 等混合气，其主反应 为：
������at.
CH4 + H2O ↔
������������ + 3������2
������at.
CH4 + 2H2O ↔
甲醇回收工艺流程的模拟计算
甲醇回收工艺流程的模拟计算
赵明;王玉华
【期刊名称】《兰化科技》
【年(卷),期】1993(011)002
【摘要】为了提高甲醇收率,减少排放废水的COD值,通过用计算机对工艺流程的模拟计算,考察吸收塔和精馏塔的结构参数和操作参数的变化以及对甲醇回收率的影响,为工艺设计提供了可靠的依据。
【总页数】5页(P95-99)
【作者】赵明;王玉华
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ223.121
【相关文献】
1.甲醇合成与甲醇制烯烃入料甲醇预热工艺流程的优化 [J], 孙高攀
2.甲醇精馏过程模拟计算与分析（Ⅰ）：预塔模拟计算与分析 [J], 赵瑞红
3.甲醇精馏过程模拟计算与分析（Ⅱ）：主塔模拟计算与分析 [J], 赵瑞红
4.低温甲醇洗工艺流程模拟——甲醇洗涤塔的模拟 [J], 孙津生;李燕
5.醚化汽油中的甲醇回收模拟计算 [J], 任海鸥;周金波;薛英芝;景媛媛;林泰明
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杂醇油中甲醇回收流程的Aspen模拟计算及工艺设计
本文采用Aspen Plus模拟软件对甲醇生产过程中产生杂醇油废液进行了精馏模拟回收，甲醇回收率达到98.31%，甲醇产品纯度达到99.5%以上，精馏产生废水与甲醇脱氨废水混合后指标符合环保要求，甲醇回收后的经济效益可观，具有工业实施可行性。
标签：杂醇油；甲醇回收；Aspen Plus模拟
甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，分子量32.04，沸点64.7℃。
甲醇主要用于制造甲醛、乙酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品；生产汽油辛烷值添加剂甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料，以及甲醇蛋白等产品。
甲醇装置在生产过程中会产生部分杂醇油废液，目前国内厂家对这种废液的处理一般有两种方式：一是将废液与天然气伴烧排放，这种方法实施难度较大，由于废液的强腐蚀性，焚烧炉选型困难，投用后故障率高，不利于环保，经济效益差；二是将此部分废液廉价外售。
由于该种废液中甲醇的含量达60%，而甲醇是一种重要的有机化工原料，如果能将杂醇油废液中的甲醇精馏回收，生产甲醇作为产品销售，经济效益将十分可观。
笔者采用Aspen-Plus软件设计模拟了杂醇油中甲醇回收的流程，验证了通过二塔精馏系统，能将甲醇提纯回收，取得了工业可行的产品收率和产品纯度，具体回收模拟流程图和模拟结果如下所述。
1 杂醇油中甲醇回收模拟流程图及流程叙述
本回收流程采用二塔精馏系统，精馏一塔主要除去杂醇油中轻组分甲酸甲酯，精馏二塔主要除去杂醇油中重组分水、乙醇、正丙醇等。
杂醇油原液先在精馏一塔中脱除醋酸甲酯等轻组分杂质，将这部分物质进入低沸物储槽中，送去焚烧。
塔釜的物料进入精馏二塔，通过合理控制精馏二塔的回流比和操作温度和压力，利用各组分的沸点不同，在连续蒸发和冷凝的作用下，塔顶得到产品甲醇，通过冷凝后作为最终产品进入到储槽中。
塔中部设置侧采，侧采出来的物流主要是含水量为30.6%的物流，和一塔塔顶馏出一起去焚烧。
塔釜排出水和少量高沸点醇类，通过估算其中COD为34717，和脱氨后的废水（其中脱除氨气后其COD为240左右，量为110t/h）一起去处理，混合后的COD为600，废水送水生产废水池进行处理。
2 甲醇回收各塔模拟结果与讨论
本文的物性数据选择Aspen Plus V7.3软件包中的数据库，热力学方法根据体系的特点及经验，物性方法选择NRTL方程活度系数法，精馏塔选择RadFrac。
表1（见下页）是杂醇油原料的组成，从杂醇油的组成可以看出，杂醇油中主要成分是甲醇、水、甲酸甲酯、乙醇、正丙醇、异戊醇。
其中甲醇是我们需要得到的产品，甲酸甲酯属于轻组分，其他物质属于重组分，因此从投资及产物分离的角度，设计两个精馏塔，精馏一塔分离轻组分，精馏二塔分离重组分，获得产品甲醇。
笔者设计精馏一塔的需要24层理论塔盘，采用d=38mm规整填料，回流比20，由第12层板进料（由上向下数），常压操作。
由表2（见下页）可以看出，原料中甲酸甲酯 6.761kg/h，脱轻塔塔顶馏出D1中甲酸甲酯6.699kg/h，轻组分几乎从塔顶脱除，塔顶流出物料馏出量7kg/h 其中的热值为：15069 kJ/kg；合计为105484kJ/Hr，这股物料送去焚烧。
笔者设计精馏二塔的需要40层理论塔盘，采用d=38mm规整填料，回流比2，由第20层塔板进料（由上向下数），由25块板侧线采出，常压操作。
由表3（见下页）可以看出，原料中甲醇982.91kg/h，精馏二塔塔顶馏出中甲醇966.3521kg/h，甲醇纯度99.5%，可以计算出甲醇回收率为98.31%，按年操作时间8000h计算，年产甲醇7730t。
精馏二塔塔釜排出水和少量高沸点醇类，通过估算其中COD为34717，和甲醇生产脱氨废水（其中脱除氨气后其COD为240左右，量为110t/h）一起去处理，混合后的COD为600左右。
精馏二塔侧采物流主要为甲醇、水、乙醇和正丙醇，精馏二塔总侧采量为43kg/h的热值为15632.3 kJ/kg；合计为672189kJ/Hr。
3 结论
本项目拟采用双塔精馏系统回收处理杂醇油废液中的甲醇，回收的产物纯度高，可达到合格甲醇的标准，具有较高的经济效益。
项目实施后将进一步完善甲醇的生产流程，大幅降低甲醇生产中的废液处理负担，降低甲醇的生产成本增强企业的竞争力，同时也符合国家节能减排和循环经济的政策要求。
参考文献：
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[4]許庆琴，杜黎明.气相色谱法悚测定白酒中的甲醇和杂醇油[J].山西师范大学学报（自然科学版），1998（2）：43-45.
[5]唐晓峰.煤制甲醇生产过程中杂醇油中水分含量分析方法准确性探讨[J].科技与企业，2013（24）：371-371.
[6]田晓菊，张宝善，张百刚.影响石榴酒发酵过程中甲醇和杂醇油生成量的几个工艺因素[J].安徽农业科学，2009，37（33）：16705-16707.
[7]张吉芬，丛庆美，肖辉川，等.用乙醇作内标物气相色谱法测定酒中甲醇及杂醇油的试验研究[J].中国卫生检验杂志，2006，16（4）：427-429.
唐元（1986- ），男，宁夏银川人，硕士研究生，研究方向：化工催化及分离技术。