苯酐精馏装置的模拟及优化

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本文主要针对宁波市镇海泰达化工有限公司6万吨/年苯酐装置的精馏单元,运用流程模拟软件PRO/II对整个精馏系统进行模拟计算,包括热量平衡和物料平衡,优化各种操作参数,如塔顶回流比、进料塔板位置以及塔釜热负荷等。模拟计算结果表明,在优化的条件下操作,可以提高精馏分离效率和苯酐产品质量,降低能耗。 在精馏模型的建立上,采用了定态数学模型的平衡级(理论板)数学模型。对精馏计算,除了MESH方程组外,还运用了K_(ij)、h_j和H_j的联列式。具体计算采用Naphtali-Sandholm全变量迭代算法。 热力学方法的选择,采用NRTL方程计算活度系数、SRK状态方程计算逸度系数,并考虑了组分之间的相互作用参数,提高模拟计算精度。 本文采用PRO/II软件分别对两个精馏塔进行模拟,并对模型的可靠性进行了论证,模拟结果与实际生产数据基本吻合。在此基础上分别对两个精馏塔进行模拟优化计算,获得了最佳的操作参数,然后对精馏生产装置系统进行模拟计算,得到了精馏系统的物料衡算和能量衡算,为工艺计算和技术改造提供理论依据。 通过对苯酐装置精馏系统的模拟计算,提出了整体优化方案。若采用优化操作,预计每年可增加苯酐产量120吨,提高装置经济效益100万元。
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