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1、基于ChansepL的甲醇预精馆塔模拟与分析许新乐（育海大学化学工程系）摘要利用ChemsepL软件对天然气为原料的甲醇精制过程预精馅塔迹行了模拟计算，分析了预精懈塔内组分浓度的变化情况以及回流比的影响。模拟结果符合工业实际过程。关键词Chan^pL甲醇精憎模拟计算310320340温度,K图2温度分布卬醇是一种垂要的基本冇机化工原料。卬醇精懈的目的是除去粗甲醇中的各类杂质，获得工业级卬醇的过程。粗卬醇精憎是卬醇生产工艺的最后一个环节，是取得优质产品、增加收入、创造产值的关键环节。目前工业上采用的精馆方法有：双塔精憎流程
2、、三塔精憎流程。ChemsepL是HarryKooijnan和RosstaybrJT发的多组分混合物多级分离的模拟计算软件⑴,本文的1=1的是应用ChemsepL工具对粗甲醇精係塔进行模拟与分析,为粗甲醇精饰的设计与优化提供参考o1以天然气为原料的粗甲醇组成近年來随着"S气东输”战略的实施，以天然气为原料的甲醇牛产工艺过程在全国不断涌现出來。在II前广泛采用铜基催化剂的情况下，虽然粗甲醇的杂质较以往工艺过程人人降低，但仍然存在。粗甲醇除了甲醇和水外，还有儿十种物质，但含量其微。本文模拟对彖以格尔木炼汕厂甲醉车间为对象,采
3、用双塔精餾流程。粗甲醉主要组成（质量白分数）如下⑵：二氧化碳：0.072%;甲醇81.5%;乙醇0.035%;异丁醇Q023%;水1&37%。其中异丁醇为杂醇油的代表组分，乙醇是精饴过程很难脱除的组分⑶。2模型与计算方法1=1前，预塔一般采用常压条件下进行，塔顶温度67.4°C,塔釜7&5°C;25级理论板，板效率取0.5;如图1所示仿真软件模拟精憎操作过程。进料位置为第8块板（从塔顶数），气液平衡物性计算模型采用Wihon方法141，热恰采用过度自由恰o3计算结果与讨论3.1温度分布情况在回流比是20情况下进行模拟计算
4、，预塔温度分布如图2所示，其屮实际温度为格尔木炼汕厂甲醇车间生产数据。模拟计算值与现场实际值基本吻合•。说明ChemsepL模拟模型的可靠。3603.2预塔浓度分布甲醇和水是粗甲醇中的主要成分，通过模拟计算可看到:模拟结果与生产实际相符,即甲醇和水在预精佛后甲醇中的浓度变化不大，甲醇和水的浓度分布见图3所示。8?是预塔屮的轻组分,浓度变化如图4所示，通过此塔CO?全部在塔顶跑岀，塔釜的含量为4.5635E・24(mol%),天然气制甲醇中的轻组分主要是二甲瞇(沸点-23.60,塔顶67.4°Cfi勺温度可以完全汽化蒸出o
5、因此以脱除轻组分为首耍任务的预塔完全可以达到设计要求。乙醇和异丁醇是甲醇精憎过程最难脱除的组分。通过精憎模拟预精憾后甲醇屮含乙醇22450E・04(mol%)达到250X106以下，异丁醇9.4043E・05(mol%)达到10()X10”以下,其浓度变化见图5所OO50.0030.0060.009摩尔浓度,X%图4二氧化碳浓度分布/J'*O摩尔浓度.x%甲醇和水浓度分布醇甲水0.20.40.60.81.0摩尔浓＜.x%不同回流比下甲醇和水的浓度分布3.3冋流比的影响模拟计算过程釆用了1.5、2()、25的回流比,图6为
6、回流比对E醇和水的浓度影响。改变冋流比，预塔内各组分浓度变化不明显(R=1.5吋也基本和同，图中为表达清楚未标出此时的浓度变化曲线)，因此对预塔而言提高冋流比作川不人,相反增大回流比会增加精饰系统的能耗⑸。甲醇预精憎过程的冋流比一般选择2Oo4结论(1)ChansepL工具应用于甲醉精馆模拟，计算结果与生产实际相符，表明ChemsepL模型可靠，対粗甲醇的精侧过程的模拟有实际价值。対多组分多级分离过程的模拟具有简单、直观、功能强人的特点。该工具可以为分离过程的设计和工业实际提供参考依据。(2)预塔塔顶温度保持67.4°C
7、左右，冋流比的改变对预精惚后甲曲的浓度影响不人，生产中冋流比R=2可以满足轻组分脱除的要求。(3)经模拟计算，预精憎塔保持25级理论板(实际48〜50块板)可以满足轻组分脱除的要求。参考文献1hup://uww.chemsep.org2冯元琦•联醇生产[M]・北京:化学工业出版社,1994年8月第二版：1813宋维端，肖任坚等.甲醇工学
8、M]・北京:化学工业出版社，1991年11月:270〜2754陈银牛，应于舟.Aspen工程软件在甲醇粘镭工艺设计中的应用IJ].石油与天然气化工,2005,34(4):2525萧任坚•
9、粗甲醇粘镭浅谈
10、J1•中氮肥,1997,1:4作者简介许新乐：青每大学化学工程系，制教授。联系电话:013997280462.收稿口期:2007・02・05;编辑：康莉ABSTRACTSHydrocarbonPreparatfonfr(mCatalyticOxidationofDMEonSnO2/CaOCatalys
