第30卷增刊(1)現(xiàn)代化工.May 20102010年5月Voterm Chrmical Indu-lny●85.甲醇精餾系統(tǒng)的模擬研究宋昭崢,徐焱明,蔣慶哲(中國石油大學(xué)(北京)重質(zhì)油國家重點實驗室,北京102249)摘要:應(yīng)用ASPEN PLUS化T模擬系統(tǒng)中的RADFRAC塔精餾模塊對甲醇精餾過程進行模擬。分別討論了操作回流比.進料位置塔頂餾出M等參數(shù)對甲醇精餾過程的影響，獲得了對商純度甲醇精餾具有指導(dǎo)意義的相關(guān)工藝數(shù)據(jù)。模擬結(jié)果表明.該流程生產(chǎn)出的精甲醇產(chǎn)品純度高.水含t和C醉含材低,并且該模型能耗低,操作穩(wěn)定、靈活。關(guān)鍵詞:甲酶:;SPFEN PILS;精餾;模擬分析中圈分類號:T0028. 13文獻標識碼:A文章編號:0253 -4320(2010)S1 -0085 -05Studies on simulation of methanol distillation systemSONG Zhao-zheng, XU Yan-ming, JIANG Qing-zhe(Suate Key Laboratory of Heavy Oil, China Univernsity of Petroleum, Bejjing 102249, China)Abstract: The methanol dsllaion process was simulaled by uwsing the RADFRAC reificatioini modules of ASPENPLUS chemical industry simulation system. The influencing factors of reflux ratio, feed location , tower disilation capacityand other pauramelers on the methanol disilalian process were studied, the process dala related were oblained forproducing high purity of methanol. The resuls show that the process for high refined methanol producion has the featuresof high purity . low water content and alcohol content , and low energy consumption ,stable and flexible operation.Key words: methanol; ASPEN PLUS; disilation; simulation and analysis在合成甲醇工業(yè)生產(chǎn)過程中,粗甲醇的精制不關(guān)系[間。僅是決定甲醇產(chǎn)品質(zhì)量的重要T序,而且精制工序?qū)θ推渲心硥K塔板列物料衡算式可得:的能耗也是影響甲醇生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素之一。因F =D+W+S(1)此,在保證甲醇產(chǎn)品質(zhì)量的條件下,甲醇精制工序的Fxp =D,D,+Wxw+ ZSxs(2)節(jié)能降耗具有十分重要的意義[1-3]。F,+V;n +4,-v,-(4+SL) =0(3)本文采用ASPEN PLUS化工流程模擬計算軟式中:F為人塔物流質(zhì)量流量;D為塔頂出料質(zhì)量流件,對甲醇精餾流程進行了模擬計算與分析,確定了量;W為塔底出料質(zhì)最流量;S為側(cè)線出料質(zhì)最流工藝優(yōu)化控制的有效措施和適宜的操作條件，同時量;V為板上氣相質(zhì)量流量;L為板.上液相質(zhì)量流還降低裝置的能耗,對擴大甲醇的應(yīng)用領(lǐng)域、提高甲量;下標i代表i組分。醇行業(yè)經(jīng)濟效益有著重要作用(4-5)。在計算過程中,若所選的輕重組分是2個相鄰組分,而這2個關(guān)鍵組分的揮發(fā)度相差較大,分離要1精餾塔數(shù)學(xué)模型的建 立求也比較高,即兩者分別在塔底和塔頂產(chǎn)品中的含在工程應(yīng)用中,在壓強低于0.5 MPa的情況下，量均控制得較低時,則可認為比輕關(guān)鍵組分還輕的氣體可以當(dāng)作理想氣體來處理;對于壓強高于1. 0組分全部從塔頂產(chǎn)品中取出,而比重關(guān)鍵組分還重MPa的氣體,則應(yīng)選擇適宜于高壓氣體計算的狀態(tài)的組分全部從塔底產(chǎn)品中取出,這種分離情況稱為方程。壓強介于0.5~1.0 MPa的氣體視情況而定,清晰分割。若關(guān)鍵組分之間還夾有其他組分時,或一般以理想氣體狀態(tài)方程進行計算，也可以選用適非關(guān)鍵組分的揮發(fā)度十分接近時,比輕關(guān)鍵組分還宜于高壓氣體計算的狀態(tài)方程,宜根據(jù)物系特征及輕的組分在塔底產(chǎn)品中仍將存在,而比重關(guān)鍵組分前后流程的特點選取06-7]。本文研究的體系樂強低還重的組分在塔頂產(chǎn)品中也將存在,這種分離情況于0.5MPa,因此選用理想氣體狀態(tài)方程進行計算。稱為非清晰分割。計算機仿真過程中為了提高計算1.1 物料平衡方程的精度,采用非清晰分割。對于多組分的精餾物料平衡,餾出液、側(cè)線出料1.2 相平衡方程和釜液的全部組成必須滿足全塔的物料衡算在前面的假設(shè)中把能夠起- - 個平衡級蒸餾的塔收稿日期:2010-04 -25作者簡介:宋昭崢( 1972 - ) .男,副教授,研究方向為工藝優(yōu)化, song@ cup. edu. cn?！?6現(xiàn)代化工.第30)卷增刊(1)板稱為一層理論板,在一層理論板上,不管進人該板2.2 甲醇合成流程的模擬計算氣液組成偏離平衡的程度如何,離開氣液兩相的組2.2.1模擬參數(shù)的設(shè)定和原始數(shù)據(jù)的輸入成- -定達到平衡。用方程表示就等同于下式:在建立ASPEN PLUS模擬流程后,設(shè)定相應(yīng)設(shè)y=Kpx(1≤i≤m,1≤j≤N)(4備的結(jié)構(gòu)參數(shù)和T藝操作參數(shù),以及各塔的反應(yīng)特式中:K為相平衡常數(shù);y、x分別為氣相和液相質(zhì)量性,便可開始甲醇合成流程的模擬計算。粗甲醇各分率。組分含量如表1所示。同時對于塔板上的各種組分必須滿足質(zhì)量分數(shù)表1粗甲醇各組分含量相加為1的條件,以便在計算過程中對上式進行不組分名稱組分質(zhì)量流量/kg.h-1質(zhì) 趾分數(shù)(齪基)/%斷修正。這個條件可以表示如下:CO2608. 2831.617,=1.之=1(1