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文档简介

1、Aspen 工艺流程模拟与优化工艺流程模拟就是运用一些先进的计算机虚拟仿真等设备对某一工艺流程通过建立物料和热量数学模型的方法，来求解每一个单元机设备的参数以及设备进出流股的流量、温度、压力及组成等一些参数的过程。模拟的最终目的是为了优化流程，以达到某方面的效益最佳，如经济效益最好、节能效果最佳等。在建立全流程模拟的过程中已经对局部可以寻优的参数进行了寻求最优的求解，这些参数包括各精馏塔的塔板数、回流比、采出率、进料板位置以及反应器催化剂的用量等。而一些反应参数是根据文献所述确定的最佳操作条件，这些参数无需进行优化。下面举例说明在建立流程时一些典型设备操作参数优化的过程。1.1 T0401 塔

2、优化一般情况下，Vac 和醋酸沸点相差较多，可以采用普通精馏进行初步分离，考虑到下一步的分离要求对首先保住塔底不含 vac。利用 RadFrac 对该精馏过程进行模拟和优化。选择 Strongly non-ideal liquid相平衡模型表达物系的非理想性。1.2 塔板数的优化常首先确定 T0401 精制塔的分离要求，塔底 vac 纯度需低于 0.01%。在 DSTWU 中进行简捷计算，分析塔板数对回流比的影响。该塔为常压塔，在 DSTWU 中输入分离目标，得到塔板数与回流比的关系图（图），在实际工业生产过程中，塔板数的增多意味着投资费用增加，而回流比的增加意味着操作费用增加。图 1-1 T

3、0401 精馏塔理论板数对回流比的影响最终选择理论塔板数为 30 块（包括冷凝器与再沸器），在该点理论塔板数对回流比影响已进入平缓区，再继续增加塔板数并不能继续减小精馏塔的操作费用，因此确定其为最终理论板数。1.3 进料板位置的优化根据 DSTWU 中模拟结果，在 RadFrac 模块中进行重新计算，输入理论塔板数为 30，以及相应的回流比，由于 DSTWU 模块的简捷计算精确度在 RadFrac 模块中进行设计规定做重新计算。进料板位置对塔的分离效率有较大的影响，由于进料为液相进料，因此，需，因此选择塔板液相浓度与进料浓度最接近的塔板作为进料板，通过灵敏度分析对进料位置进行优化，以选取最佳进料位置。图 1-2 加料板位置对塔底 vac 含量影响根据分离要求塔底 vac 含量应尽可能低，通过灵敏度分析在进料板位置为 12 块时塔底产品 vac 含量较低，并且相对与全塔位置较为居中，因此最终确定进料位置为第 12 块板。21.4 回流比的优化塔顶、塔底产品纯度随着回流比增大而增大，但回流比变大塔的负荷变大、能耗变大，在设计中应在保证产品纯度和分离要求的情况下减少回流比。图 1-3 回流比与 vac 含量关系塔顶产品纯度随着回流比的增加而增加，从图中可以看出，当回流比增加到1.

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