基于丙烯酸精制流程模拟及优化

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1、天津大学工程硕士学位论文丙烯酸精制流程模拟及优化ProcesssimulationandOptimizationofAcrylicacidrefining专业研究生指导老师企业导师天津大学化工学院二零零八年八月一一一一摘要采用ASPENPLUS流程模拟软件，对兰州石化8万吨／年丙烯酸装置中丙烯酸吸收塔(急冷塔T1110)、共沸精馏塔(T2110)、脱醋酸塔(T2120)和丙烯酸精制塔(T2130)进行了模型化研究，建立了每一个塔的模拟模型和四个塔串联模拟的模型，研究了物性模型和热力学模型，模拟结果与设计文档吻合良好。采用所建模型，分析了所研究过程中丙烯酸的损耗分

2、布。对主要影响因素，即急冷塔，进行了操作条件优化，给出了不同吸收条件下，如急冷水量的变化、反应气体入口温度的变化、急冷塔下部循环取热器取出热量的变化对丙烯酸吸收效果的影响，提出了将反应气体冷却温度由170。C降低到150℃的优化方案，根据模拟计算的结果该项优化措施每年将可多回收丙烯酸产品100多吨，增效100多万元。还采用该模型分析了所研究过程中的能耗分布，就其重点耗能部位，即轻组分分离塔(T2110)，的操作条件进行了优化，考察了塔顶回流量的变化对丙烯酸脱水效果的影响，还考察了塔釜抽出量变化对丙烯酸脱水脱醋酸的影响，提出了降低溶剂循环量的优化操作方案，根据模拟

3、计算的结果该优化方案的实施将可降低精制系统能耗10％～15％，年可增效640多万元。结论：通过采用AspenPlus流程模拟软件对兰州石化8万吨／年丙烯酸装置丙烯酸精制部分进行四塔联合流程模拟的模型研究，模拟计算结果与设计数据吻合较好，并在此基础上进行了过程优化的分析研究，得到了两项初步的优化结论，为装置下步操作优化和工艺改进奠定了一定的基础。关键词：丙烯酸；精制；流程模拟；建模；优化ABSTRACTBasedonthedeviceparametersandoperationconditionsinthepreliminarydesigndocumentsoft

4、he80，000ton／yearacrylicacidequipment，thesimulationmodelofitsrefiningprocesswasbuiltbyASPENPLUSflowsheetsimulationsoftware，includingtheacrylicacidgasabsorber(thequenchtower,T11lo)，theazeotropicdistillationtower(T210)，theaceticacideliminator(T2120)andtheacrylicacidpurifier(T2130)．Thepr

5、opertyandthermodynamicsmodelsofthemixerwerediscussed．Thesimulationresultsfitthepreliminarydesigndocumentswell．Insuccession，theacrylicacidlossdistributionintheaboveprocesswasanalyzedbythismodel．Themainacrylicacidlossapparatus，thequenchtower(Tl10)，wasoptimized．Withtheoptimizedoperation

6、conditions，suchastheinletgastemperature，theheatremovalbythepumparoundandthequantityoftheabsorbentwater,morethanl00tonsextraacrylicacidwouldberecoveredinoneyear,i,e．，morethan100tenthousandextraYuanwouldbegainedinoneyear．Theenergyconsumptiondistributionintheotherthreetowerswasanalyzedt

7、oo。Themainenergyconsumptiontower,T210．wasoptimized．Withtheoptimizationresults，10％15％energyconsumptionwouldbesaved，meaningthatanother640tenthousandextraYuanwouldbegainedinoneyear．Conclusions：theflowsheetsimulationmodelofthefourtowersinthe80，000ton／yearacrylicacidequipmentwasbuiltbyAsp

8、enPlussimula