《精馏过程模拟》PPT课件

严格间歇蒸 馏
单个间歇塔的严格核算
预闪蒸塔, 常压原油单元, 减压单元 , 催化裂解塔 或焦碳分馏塔, 减压 润滑油分馏塔, 乙烯分馏塔和急冷 塔
一般恒沸蒸馏, 3-相, 和反应间歇蒸 馏
RateFrac*
基于速率的 蒸馏
单个和多级塔的严格核 算和设计. 建立在非平衡 计算基础上
蒸馏塔, 吸收塔, 汽提塔, 反应系统, 热集成单元, 石油应用
结构选项:
• 任何数量的进料 • 任何数量的侧线采出 • 总液体采出和循环回流 • 任何数量的换热器 • 任何数量的倾析器
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5.2 RadFrac---拓扑结构
顶级或冷凝器热负荷 (Q1)
物料 （任何数量)
热 循环回流
热 热 (任何数量)
底级或再沸器热负荷 (QN)
气体蒸馏物 (DV)
1
回流 L1 + LW
用 NRTL-RK 物性方法
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例5.3 使用“plot wizard”功能绘图
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例5.2 甲醇水分离
FEED
OVHD COLUMN
BTMS
用 NRTL-RK 物性方法
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例5.2 甲醇水分离
部分 A:
• 用如下数据完成甲醇塔核算:
塔进料:
63.2 wt% 水
36.8 wt% 甲醇
总流量 120,000 lb/hr
压力 20 psia, 饱和液体
塔规定:
38 块塔板 (40 块理论级) 进料板 = 23 (第24理论级) 全凝器 顶部压力 = 16.1 psia(绝对压力） 每理论级压力降 = 0.1 psi Distillate flowrate 蒸馏流率 = 1245 lbmol/hr 摩尔回流比 = 1.3
Extract
液-液萃取 液-液萃取塔的严格核算 液-液萃取
* Requires separate license
Baidu Nhomakorabea
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5.2 RadFrac---严格多级分离模块
可对下述过程做两相或三相模拟:
• 普通蒸馏 • 吸收, 再沸吸收 • 汽提, 再沸汽提 • 恒沸蒸馏 • 反应蒸馏
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5.2 RadFrac---严格多级分离模块
5 精馏过程模拟
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5.1 单元操作模型 -- 塔-简捷塔
模型 说明
目的
用途
DSTWU 简捷法蒸馏 设计
确定最小回流比, 最小 理论板数, 和用 WinnUnderwood-Gilliland 方 法得到的实际回流比或 实际塔板数
带有一个进料物流和两个 产品物流的塔
Distl SCFrac
简捷法蒸馏 核算
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5.4 RadFrac---流股设置
规定:
进料板位置 进料物流规则 (见帮助) ABOVE-STAGE:
从进料物流来的气体进入 进料板上一层塔板,液体进 入进料板位置 ON-STAGE: 来自进料的气体和液体都 进入进料板位置
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5.5 RadFrac---压力设置
规定下列项之一:
8）运行模拟计算
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
9）查看计算结果
分离要求：xD,IC4≤2 mol% xB,C3≤1 mol%
可通过增加回流比或增加塔 的理论板数提高分离效果
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
10） 增大回流比为3
分离要求：xD,IC4≤2 mol% xB,C3≤1 mol%
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
7）输入设备参数 - C1- Streams
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
7）输入设备参数 - C1- Pressure
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
7）输入设备参数 - P11&P12
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
• 塔压力分布 • 塔顶/塔底压力 • 塔段压降
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例5.1丙烷、异丁烷的分离过程模拟
【例5.1】 采用Radfrac模块，对于丙烷、异丁烷的 分离过程进行模拟。进料中丙烷的摩尔含量为40% 。分离要求塔顶流出物中异丁烷的含量为2%，塔 底产品中丙烷的含量为1%。流程图如下图所示。 进料温度为322K, 精馏塔操作压力为14atm，塔板 数32，第16块板处进料。回流比为2。冷凝器为全 凝器。泵的压力提升为6atm, 阀的压力降为3atm。 热力学方法为chao-sea.
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
• 流程图
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
1）新建模拟文件 2）建立模拟流程图 （分别选择RADFRAC、Valve、Pump模块） 重命名各流股和单元操作
泵和控制阀的命名以易于 选择液相馏出物 与精馏塔C1关联为宗旨
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
3）设定全局特性
工程概述、工程 单位、报告输出 形式等
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
4）指定化学组分并重命名
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
5）选择物性计算模型
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
6）输入流股信息
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例5.1 丙烷、异丁烷的分离过程模拟
7）输入设备参数 - C1- Configuration
石油馏分的 简捷法蒸馏
用 Edmister 方法在回流 带有一个进料物流和两个 比、理论板数和D：F比 产品物流的塔 的基础上确定分离
用分离指数确定产品的 复杂塔， 例如原油加工装 组成和流量， 每段的塔 置和减压塔 板数，负荷
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5.1 单元操作模型 -- 塔-严格塔
模型
说明
目的
用法
RadFrac
严格分馏
单个塔的严格核算和设 蒸馏, 吸收, 汽提, 萃取和恒沸蒸馏,
计
反应蒸馏
MultiFrac
复杂塔严格 多级塔和复杂塔的严格
分馏
核算和设计
热集成塔, 空气分离器, 吸收塔/汽 提塔 结合, 乙烯主分馏塔/急冷塔 组合, 石油炼制
石油炼制分 石油炼制应用的严格核
PetroFrac 馏
算和设计
BatchFrac*
热 (可选) 液体蒸馏物 (DL) 水 (DW) (可选) D=DL+DV DV:D=DV/D RR=L1/D RW=LW/DW 产品 (任何数量)
上升蒸汽 (VN)
N级
返回
倾析器 热 (可选)
产品
塔底 (B) BR=VN/B
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5.3 RadFrac---结构设置
规定: • 理论板数 • 冷却器和再沸器结构 • 有效相态 • 收敛 • 两个操作规定