2011年4月.，Apr:2011第34卷第2期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.34 No.2用Aspen Plus優(yōu)化甲醇水分離塔操作姬加良(神華煤制油有限公司包頭煤化工分公司,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:應(yīng)用AspenPlus工程軟件對(duì)低溫甲醇洗裝置的甲醇水分離塔進(jìn)行模擬,并與設(shè)計(jì)工藝包進(jìn)行對(duì)比。對(duì)塔項(xiàng)回流甲醇在不同含水量下的工況進(jìn)行優(yōu)化,將優(yōu)化數(shù)據(jù)與該塔實(shí)際運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行比較,為生產(chǎn)操作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)。關(guān)鍵詞:模擬回流優(yōu)化1流程簡(jiǎn)介T105選擇Aspen Plus 軟件提供的Clumns/Rad-該甲醇水分離塔為低溫甲醇洗裝置降低系統(tǒng)frac/STRTP2模塊。熱力學(xué)模型選用PRWSI"。塔的水含量及降低外排廢水中的甲醇含量所設(shè)計(jì)。甲進(jìn)料條件如表1、表2所示。醇水分離塔的流程簡(jiǎn)圖見圖1。表2甲醇水分離塔進(jìn)料組成摩爾分?jǐn)?shù) ,%0一一流股CH,OHH2OCO2HtS99.460.540板式甲醇水分離塔F249.3541.05 8.750.290.210.35F399.870.040.092.2模擬結(jié)果 與設(shè)計(jì)值的比較表3甲醇水分離塔模擬結(jié)果 摩爾分?jǐn)?shù),%w-圖1甲醇水分離塔流程示意模擬值工藝包 模擬值 工藝包板式甲醇水分離塔(T105)共54塊塔板,塔底CHOH97.1697.150.030.01采用再沸器加熱，塔頂甲醇蒸氣直接送往甲醇再生塔。而水作為廢水排出,送往污水處理系統(tǒng)。3股HO0.22 99.97 99.992.41.4進(jìn)料中F1進(jìn)料為甲醇水分離塔的塔頂回流甲醇,0.08由系統(tǒng)再生后的貧甲醇直接提供。F2進(jìn)料為低溫H20.050.06甲醇洗的噴淋甲醇,內(nèi)含少量水及工藝氣體。進(jìn)料H2S位置設(shè)在第24塊塔板.上。F3進(jìn)料來自尾氣洗滌塔溫度/心97.09 97.2136.8 139.9的廢水，進(jìn)料位置設(shè)在第9塊塔板上。摩爾流量/kmol.h"373.75 374.2709.57 709.6采用PRWS熱力學(xué)方法對(duì)甲醇水分離塔的模2甲醇水分離塔模擬及結(jié)果分析擬結(jié)果如表3所示。2.1模 型的建立通過表3結(jié)果可以看出，用PRWS計(jì)算得到表1甲醇水分離塔進(jìn)料條件的結(jié)果與工藝包數(shù)據(jù)吻合較好,各組分的組成、溫溫度/C壓力/MPa流量/kmol.hr'收稿8期:2010- 08-22;收到修改稿日期:2011-02-14.F175.840.33317.4作者簡(jiǎn)介:姬加良,男, 1982年出生,助理工程師,2006年延安96大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)畢業(yè)，現(xiàn)在神華媒制油有限公間包頭煤3114.80.36669.9化工分公司甲醇中心工作。聯(lián)系電話:15848227288;E- mal:i-在甲醇水分離塔的模擬工藝流程中，模塊hero@163.com。第2期姬加良.用AspenPlus優(yōu)化甲醇水分離塔操作85度、流量和工藝包的誤差都符合要求。并且塔底廢別大于等于305.6,297.6, 289.5kmol/h時(shí)，廢水中的水中的甲醇含量能夠滿足分離要求:CH,0H摩爾甲醇含量就出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。即CHzOH摩爾分?jǐn)?shù)大分?jǐn)?shù)不大于0.5%。于0.5%。從而以該模擬結(jié)果為指導(dǎo)，當(dāng)系統(tǒng)甲醇中的.3甲醇水分離塔不同回流情況及參數(shù)優(yōu)化水摩爾含量為5%左右時(shí),保持甲醇水分離塔的溫3.1問題提 出度梯度穩(wěn)定并溫度正常的前提下，逐漸改變塔頂?shù)蜏丶状枷囱b置在原始開車或大檢修后的開回流量,對(duì)塔底廢水中甲醇含量進(jìn)行手動(dòng)分析。當(dāng)車中，常常會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)甲醇中的水含量過高而影回流量為297.6kmol/h時(shí),塔底廢水中的甲醇摩爾響凈化效果的情況。這時(shí),甲醇水分離塔必須在較含量的分析結(jié)果為0.45%左右,與模擬結(jié)果的差別高塔頂回流的負(fù)荷下運(yùn)行才能較快的降低系統(tǒng)中較小。并且對(duì)幾種不同水含量的情況進(jìn)行核對(duì),實(shí)的水含量。但在加大回流的同時(shí),塔底廢水中的甲際運(yùn)行結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合，說明該模擬結(jié)醇含量很容易超標(biāo)。這對(duì)于甲醇水分離塔來說是果對(duì)實(shí)際生產(chǎn)操作具有指導(dǎo)意義。個(gè)很大的操作難題。因此，既要較快的降低系統(tǒng)中的水含量，而且要保證廢水中的甲醇不超標(biāo)是個(gè)4結(jié)論有待解決的問題。1)用AspenPlus軟件的PRWS熱力學(xué)模型對(duì)3.2操作 參數(shù)優(yōu)化甲醇水分離塔的原始設(shè)計(jì)工況進(jìn)行模擬，模擬結(jié)在低溫甲醇洗原始設(shè)計(jì)工藝包中，要求系統(tǒng)果與原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)非常接近，驗(yàn)證了所選模型的甲醇中的水摩爾含量小于1%。如果水含量過高,可靠性。就對(duì)甲醇脫除酸性氣的經(jīng)濟(jì)性有一定的影響?，F(xiàn)2)應(yīng)用Aspen Plus軟件的靈敏度分析工具對(duì)基于以上建立的模型，應(yīng)用Aspen Plus中的靈敏甲醇水分離塔塔頂回流甲醇的含水量選擇3種不度分析工具(2),選擇系統(tǒng)甲醇3種不同的摩爾含水同的工況進(jìn)行分析，總結(jié)出各個(gè)工況下使得塔底量,即1%,5%,8%。在甲醇水分離塔其他進(jìn)料條件廢水中甲醇超標(biāo)的最大回流量,并通過實(shí)際生產(chǎn)不變的前提下，確定出使廢水中的甲醇不超標(biāo)的證明了其可靠性。最大塔頂回流量。3種不同的模擬結(jié)果見圖2。3)該模擬方法對(duì)甲醇水分離塔的模擬與實(shí)際0.010生產(chǎn)操作非常吻合。因此,可以通過該模型對(duì)低溫). .0098%含水量/ 5%含水量) 1%含水量/0.00F甲醇洗系統(tǒng)不同含水量的工況進(jìn)行模擬，從而對(duì)0.007咖0.006甲醇水分離塔的操作進(jìn)行優(yōu)化，使其最快的達(dá)到0000加0.005最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效果。解決了甲醇水分離塔在改變工0.0040.003進(jìn)料條件下的“盲”操作弊端,對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)的0.0020.001節(jié)能降耗具有較大的指導(dǎo)意義。288 290 292 294 296 298 300 302 304 306 308 310參考文獻(xiàn)塔頂回流量/kmol. hr"[1] 趙黎明.低溫甲醇洗流程模擬及塔內(nèi)結(jié)構(gòu)三維可視化設(shè)計(jì)系圖2不同甲醇含水量下 ,塔頂回流量與廢水中甲醇含量關(guān)系統(tǒng)研究[D].天津:天津大學(xué)學(xué)位論文.2008.通過以上3個(gè)模擬結(jié)果可以看出，當(dāng)系統(tǒng)水2] 徐亦方(編譯). Aspen Plus操作實(shí)驗(yàn)教程[M].北京:石油工摩爾含量分別為1% ,5% ,8%，塔項(xiàng)回流甲醇量分業(yè)出版社,998:48 -60.OPTIMIZATION OF METHANOL/WATER SPLITTERWITH ASPEN PLUSJi Jialiang(Baotou Coal-based Chemical Branch of Shenhua Coal-to- -Oil Co. , Ltd. , Baotou 014010)Abstract :To simulate the methanol/ water spliter in Rectisol Plant with Aspen Plus engineering soft-(下轉(zhuǎn)第94頁(yè))94大氛職2011年第34卷NH2/CO2。停車前系統(tǒng)NH/CO2控制正常,此時(shí),封塔時(shí)間可3.2停車期間系統(tǒng)H20/CO2控制以不超過24h為宜;③如果計(jì)劃停車，停車前2~3從設(shè)備腐蝕的影響因素知道，系統(tǒng)H20/CO2h內(nèi),已逐漸將系統(tǒng)NHy/CO2控制在3.7~4.0、加空愈高,介質(zhì)對(duì)設(shè)備腐蝕性愈強(qiáng)。因此,停車期間應(yīng)氣量控制在指標(biāo)上限3.5%,將H20/CO2控制在指盡量減少系統(tǒng)水量,以降低系統(tǒng)H0/CO2。在操作標(biāo)下限運(yùn)行，停車封塔時(shí)再保持向系統(tǒng)多送一定中注意兩個(gè)方面:①如果是計(jì)劃停車,可以適當(dāng)減時(shí)間氨，這種情況下系統(tǒng)封塔一般可保持48 h左少系統(tǒng)的加水量,從而達(dá)到降低系統(tǒng)H20/CO2目右;④因斷鈍化空氣停車,- -般不宜封塔,應(yīng)立即的;②設(shè)備和管道沖洗時(shí)停車,應(yīng)盡量減少?zèng)_洗時(shí)作排塔處理，查明原因后重新升溫鈍化開車;⑤運(yùn)間和沖洗頻率,以減少封塔期間系統(tǒng)外加水量。行中設(shè)備已出現(xiàn)不明原因的嚴(yán)重腐蝕，這種情況3.3封塔 時(shí)間的確定下停車時(shí)高壓系統(tǒng)不宜封塔。每次停車時(shí)系統(tǒng)所處的狀況不同，停車后最長(zhǎng)封塔時(shí)間應(yīng)不盡相同。每次停車后最長(zhǎng)封塔時(shí)4結(jié)束語間要根據(jù)停車時(shí)的具體情況確定比較科學(xué)，一般高壓設(shè)備是尿素生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，只有充分從12~48h不等。具體情況如下:①系統(tǒng)因斷氨而認(rèn)識(shí)和掌握尿素合成塔的腐蝕規(guī)律和影響因素，出現(xiàn)緊急停車，若停車前系統(tǒng)NH/CO2一直控制才能減緩或避免一些不必要的腐蝕情況發(fā)生。工在指標(biāo)下限3.2左右運(yùn)行，停車時(shí)又不能向系統(tǒng)多.藝操作人員也只有在充分認(rèn)識(shí)影響尿素合成塔的加氨,這種狀況下封塔時(shí)間- -般不宜超過12 h;②腐蝕因素之后，在正常生產(chǎn)和停車處理中才能避緊急停車,若封塔時(shí)可以向系統(tǒng)加人- -定量氨,且免盲目操作,杜絕設(shè)備嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。CORROSION AND PROTECTION OF HP EQUIPMENT IN UREAPLANT WITH AMMONIA STRIPPING :Wang Bin, Li Changxi,Han Yan(Fertilizer Dept. of Zhongyuan Dahua Co. of Henan Coal and Chemical Group, Puyang 457000)Abstract :The structural feature of HP equipment in urea plant with ammonia stripping is introduced ,the cause for equipment corrosion and corrosion characteristics , the factors affecting the corrosion are analyzedand corresponding preventive measures and precautions proposed.Key words : urea; HP equipment ;corrosion;prevention(上接第85 頁(yè))ware for comparison with PDP;to optimize the working condition for the top methanol reflux under differentwater content and to compare the optimized data with the actual running outcome in the tower for proving dataguidance to production operation.Key words : simulation ;reflux ;optimization(上接第91頁(yè))(Ximjiang Fukang Hongji Coking Co., Ltd. , Fukang 831300)Abstract :The retrofit of Rectisol system in ammonia plant is introduced ; some comments are raisedaiming at the problems appeared in production and better effect obtained with corresponding measures taken.Key words : Rectisol system;retroft ;temperature difference at cold end ;ulra -filter ;pre -wash tower;de-foam tray