甲醇水溶液101与甲醇精馏塔塔底工艺水103换热,换热后甲醇水溶液101A从中下部进入甲醇精馏塔C101;塔顶采出甲醇产品102送出;塔底采出工艺水103,与甲醇水溶液101换热,换热后工艺水103A送出。

分别用PRO/II和ASPEN建立上述工艺打算流程见图1和图2。

回形建筑设计盘算 生态建筑设计

图1、甲醇水溶液精馏PRO/II工艺打算流程简图

图2、甲醇水溶液精馏ASPEN工艺打算流程简图

2、工艺条件

l 甲醇水溶液组成和性子见表1。

表1、进塔质料组成和性子表

序号

组分

质量流量,kg/h

质量分率,wt%

1

甲醇,METHANOL

6000

60

2

水,H2O

4000

40

合计,kg/h

10000

温度,℃

30

压力,KPa

200

l 回流罐压力:105KPa;塔顶压力:120KPa;塔底压力:145KPa;

l 精馏塔理论板数26(含冷凝器和再沸器)进料板16;

l RPO/II打算物性方法采取醇包和NRTL;ASPEN打算物性方法采取NRTL;

l 打算约束值:塔顶甲醇含量99%(wt%);塔底甲醇含量0.001%(wt%);

3、工艺参数打算结果比拟

l ASPEN和PRO/II甲醇精馏塔工艺参数打算结果比拟见表2。

表2、甲醇精馏塔工艺参数打算结果比拟表

序号

工艺参数

工艺参数打算结果

ASPEN

PRO/II-醇包

PRO/II-NRTL

1

回流温度,℃

40

40

40

2

回流量,kg/h

4871.9

4877.8

4850.6

3

塔顶甲醇流量,kg/h

6060.55

6060.6

6060.6

4

塔顶冷凝热负荷,KW

3393.2

3673.8

3585.1

5

塔顶过冷热负荷,KW

257.0

6

塔顶温度,℃

69.55

69.5

69.5

7

进料板温度,℃

81.39

81.4

81.4

8

塔底温度,℃

110.17

110.2

110.2

9

塔底加热热负荷,KW

3865.2

3809.2

3720.5

10

塔底工艺水流量,kg/h

3939.45

3939.4

3939.4

l 表2可以看出,ASPEN和PRO/II甲醇精馏塔工艺参数打算结果基本同等,所打算的结果可以用于工程设计、生产赞助决策、工艺或设备故障诊断剖析等。

4、甲醇精馏塔气相负荷打算结果比拟

l ASPEN和PRO/II甲醇精馏塔塔内气相负荷打算结果比拟见表3。

表3、甲醇精馏塔塔内气相负荷打算结果比拟表

理论

板号

ASPEN

PRO/II-醇包

PRO/II-NRTL

流量

Kg/h

密度

Kg/m3

流量

Kg/h

密度

Kg/m3

流量

Kg/h

密度

Kg/m3

1

10932.60

1.33900

2

11266.28

1.34114

10938

1.36662

10911

1.33924

3

11167.56

1.34216

11201

1.36888

11183

1.34149

4

11059.55

1.34206

11111

1.37012

11096

1.34277

5

10942.79

1.34084

11014

1.37029

11002

1.34305

6

10818.30

1.33858

10910

1.36943

10901

1.34234

7

10687.63

1.33539

10798

1.36755

10793

1.34066

8

10553.00

1.33147

10681

1.36473

10678

1.33807

9

10417.27

1.32709

10559

1.36109

10559

1.33470

10

10283.88

1.32261

10435

1.35683

10436

1.33070

11

10156.61

1.31844

10310

1.35220

10313

1.32633

12

10039.15

1.31503

10187

1.34756

10191

1.32192

13

9934.59

1.31277

10070

1.34332

10075

1.31786

14

9844.95

1.31195

9963

1.33993

9967

1.31459

15

9770.90

1.31272

9867

1.33780

9872

1.31250

16

10353.99

1.30864

9785

1.33722

9790

1.31189

17

10018.69

1.27918

10197

1.33017

10211

1.30463

18

9166.60

1.18749

9808

1.29085

9806

1.26545

19

7712.01

1.01265

8837

1.17651

8796

1.15281

20

6633.44

0.86599

7353

0.98849

7267

0.97071

21

6305.29

0.81495

6420

0.85995

6323

0.84833

22

6240.35

0.80662

6150

0.82042

6050

0.81099

23

6230.08

0.80909

6092

0.81493

5991

0.80591

24

6230.73

0.81390

6082

0.81800

5980

0.80897

25

6233.60

0.81920

6082

0.82300

5981

0.81387

26

0

1.33902

6084

0.82842

5983

0.81918

l 表3结果表明,ASPEN物性方法NRTL和PRO/II物性方法醇包的塔内气相负荷打算结果基本同等。

5、甲醇精馏塔液相负荷打算结果比拟

l ASPEN和PRO/II甲醇精馏塔塔内液相负荷打算结果比拟见表4。

表4、甲醇精馏塔塔内液相负荷打算结果比拟表

理论

板号

ASPEN

PRO/II-醇包

PRO/II-NRTL

流量

Kg/h

密度

Kg/m3

流量

Kg/h

密度

Kg/m3

流量

Kg/h

密度

Kg/m3

1

10932.60

776.132

4878

776.625

4851

776.625

2

5205.73

740.923

5140

748.766

5122

748.766

3

5107.00

742.441

5051

750.976

5036

750.972

4

4999.00

744.283

4953

753.538

4942

753.524

5

4882.24

746.494

4849

756.488

4840

756.460

6

4757.75

749.119

4738

759.863

4732

759.817

7

4627.08

752.191

4621

763.694

4618

763.628

8

4492.45

755.728

4499

768.002

4498

767.914

9

4356.72

759.716

4374

772.786

4376

772.678

10

4223.33

764.093

4249

778.010

4252

777.888

11

4096.06

768.744

4127

783.588

4131

783.460

12

3978.60

773.491

4010

789.370

4014

789.248

13

3874.04

778.123

3902

795.145

3907

795.044

14

3784.39

782.419

3806

800.664

3811

800.599

15

3710.34

786.203

3725

805.686

3729

805.667

16

14293.44

789.367

14136

810.027

14150

810.061

17

13958.14

794.497

13747

817.245

13745

817.540

18

13106.05

809.961

12777

838.606

12735

839.553

19

11651.45

846.492

11292

884.349

11206

885.803

20

10572.89

886.970

10360

927.915

10263

928.636

21

10244.74

903.410

10089

945.317

9989

945.490

22

10179.80

907.101

10031

949.682

9930

949.713

23

10169.53

907.686

10021

950.547

9920

950.552

24

10170.18

907.622

10021

950.616

9920

950.617

25

10173.04

907.424

10024

950.510

9923

950.510

26

3939.45

907.200

3939

950.367

3939

950.367

l 表4结果表明,ASPEN物性方法NRTL和PRO/II物性方法醇包/NRTL的塔内液相流量附近,但进料以下液相密度打算结果存在较大差异,根据逐板液相组成和温度判断,PRO/II醇包的打算结果与实际更符合。

6、结论

l 运用ASPEN和PRO/II两种软件打算甲醇水溶液精馏过程时,须要把稳ASPEN采取NRTL打算须要对所打算的进料以下的液相密度进行改动;

l 甲醇水溶液精馏尽可能PRO/II的胺包物性方法;