制苯装置重芳烃塔模拟及极限负荷预测

论文总字数：22027字

摘 要

随着化工流程模拟软件不断发展，越来越多的化工装置开始采用流程模拟来优化装置。基于精馏过程的实际运行数据，建立了能够良好描述装置实际运行工况的模型，实现了对重芳烃塔精馏过程的流程模拟。利用Aspen Plus建立装置模型，按照工艺条件和产品分离要求，对采用精馏方式从混合C₈～C₁₀ 芳烃物料中分离邻二甲苯(0X)、C₉芳烃以及C₁₀ 芳烃工艺进行研究。模拟结果与实际工业过程数据相符，能够满足工业建模的要求。基于模型，进行灵敏度分析，研究了进料塔板位置、回流比和塔顶采出量等变量对装置稳定运行的影响，从塔顶采出量和回流比等方面提出了优化建议。同时也进行了极限负荷预测，从而能够了解DA-506重芳烃塔的最大生产能力，以提高装置的经济效益。

关键词：Aspen Plus；灵敏度分析；极限负荷预测；DA-506重芳烃塔

Simulation and Limit Load Forecasting of Heavy Aromatics Tower in Benzene Making Plant

Abstract

Chemical process simulation software continues to develop, more and more chemical plant began using process simulation to optimize the operation of the device. Based on actual operating data distillation process, we can establish a good description of the actual operating conditions of the device model, the realization of heavy aromatics column distillation process flow simulation. Establishment means the use of Aspen Plus models, according to the process conditions and product separation requirements, Information on the use of distillation separation of o-xylene (0X) from mixed C₈ ~ C₁₀ aromatics the material, C₉ aromatics and C₁₀ aromatics technology research. The simulation results correspond with the actual industrial process data to meet the requirements of the modeling industry. Based on simulations, sensitivity analysis to study the feed tray location, reflux ratio and the top product and other variables affect the stable operation of the device, from the top product and reflux ratio, etc. optimization proposal. Also conducted a limit load forecasting, to be able to understand the DA-506 heavy aromatics column of the largest production capacity in order to improve the economic efficiency of the device.

Keywords: Aspen Plus; Sensitivity Analysis; Limit Load Forecasting;DA-506 Heavy Aromatics Column

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 重芳烃在工业中的应用 1

1.2 Aspen Plus工艺流程模拟软件 1

1.3 本文研究内容 1

第二章 DA-506重芳烃塔模型建立 3

2.1 工艺流程 3

2.2 组分的输入 3

2.3 进料组成 4

2.4 物性方法的选择 4

2.5 模型的选择 5

2.6 模型运行 5

2.6.1 物性方法的输入 5

2.6.2 流股的输入 6

2.6.3 模块输入 7

2.7 模拟结果与实际工况相比 8

第三章 DA-506重芳烃塔模型调整 9

3.1 分析压降对DA-506重芳烃塔塔顶、塔侧、塔底温度的影响 9

第四章 DA-506重芳烃塔的工艺分析与优化 11

4.1 回流比对DA-506重芳烃塔的工艺分析 11

4.2 塔顶采出量对DA-506重芳烃塔的工艺分析 12

4.3 侧线采出量对DA-506重芳烃塔的工艺分析 14

4.4 进料位置对DA-506重芳烃塔的工艺分析 15

4.5 塔压对DA-506重芳烃塔的工艺分析 17

4.6 二次模拟 18

4.6.1 模拟的控制参数 18

4.6.2 模拟结果与实际工况相比 18

4.7 工艺优化 19

4.7.1 设计规定 19

4.7.2 对塔顶产品产量的优化 20

4.7.3 对能耗的优化 21

第五章 DA-506重芳烃塔的极限负荷预测 23

5.1 筛板塔 23

5.2 极限负荷 23

5.3 极限负荷模拟与结果 23

5.3.1 极限负荷的模拟 24

5.3.2 极限负荷的模拟结果 24

5.4 模型的改变 25

5.5 极限负荷预测 25

5.6 运行结果 26

第六章 总结 27

致谢 28

参考文献 29

第一章 引言

1.1 重芳烃在工业中的应用

芳烃是重要的基本有机化工原料，其中以BTX（苯、甲苯和二甲苯）等尤为重要，广泛用于合成纤维、合成树脂和合成橡胶工业中，同时它们还是合成洗涤剂、炸药、染料、农药等工业的重要原料，在现代国民经济中有着极其重要的地位和作用。^[1]

芳烃指含苯环的烃，重芳烃指碳原子数在九以上。主要分为以下几个系列：一、高沸点芳烃溶剂油系列(S-800#到2000#)，用途：用于油漆、涂料、油墨、农药、印刷、双氧生产萃取剂以及树脂、橡胶溶剂等行业。终点-渣油：是PVC树脂粉和钙粉的良好溶剂；二、新型PVC塑料增塑剂系列(260#到340#)，用途：用于塑料管、塑料鞋、电缆料、密封条等塑料制品行业。终点-残液：增塑剂,用于黑色的塑料制品行业；三、高档环保型脱芳溶剂油系列(D-30#到100#)，用途：用于印染、涂料、铝铂、铝板、农药杀虫剂、冷轧设备、工业清洗剂等行业。终点-全留份油：用作金属加工系列基础油。

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