Aspen Plus模拟中塔板效率的选择技巧.pdf

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1、2014年18期科技一向导◇科技论坛◇AspenPlus模拟中塔板效率的选择技巧杨峰(中石化洛阳分公司河南洛阳471000)【摘要】通过对epnPlus流程模拟软件的学习以及对多套装置模拟计算的经验，结合相关工艺过程的特点，总结出在流程模拟稳态计算过程中，对各种工艺条件下建立塔模型时，选择塔板效率的一些经验。【关键词】AsepnPlus；流程模拟；塔板效率0．概述际塔板数，将装置的塔板数折合成理论板数进行计算。计算结果中注板式塔在石油化工产品分离过程中一直占据着重要地位【l】意各种产品，各侧线产品的产量、性质以及塔操作条件与实际塔数据．塔板效率的高低直接影响到产

2、品的质量和设备投资．科技工作者对塔板的之间的吻合程度，来确定塔板效率取值的合理与否。如果计算结果与性能研究和新型塔板的开发做了大量的工作目在用AsDenPl流程所模拟的装置各主要数据吻合较好(在误差允许的范围内)．则可说明模拟软件计算塔模型时，塔板效率的处理直接影响模型计算准确与塔板效率的取值合理。如果数据吻合不好．则要分析模型的建立与实否。因此，在计算过程中要不断地摸索、总结、调整计算方法和处理技际操作工艺是否适合。在适合的前提下，通过不断调整进料板位置、侧巧，以使计算准确，达到实际生产的需要日线采出位置等手段，使计算结果与实际装置数据相吻合其目的是调塔在各种

3、工艺条件下的操作，归根结底都是汽液混合物利用相平整各工艺操作条件下的各板效率．使它的模拟计算结果与装置实际数衡原理(相对挥发度的不同)使混合物得到一定程度的分离据吻合，能够代表装置在某一点上的稳态操作．从而能够反映装置生1．塔板效率的方法与取值产状况。在此基础上对装置关键变量之间的定量关系进行研究和探1．1塔板效率的几种表示方法讨．找出生产中的“瓶颈”问题1．1．1全塔效率以芳烃装置中的二甲苯塔为例．见图1全塔效率亦称总板效率，为完成一定分离任务所需的理论板数和实际板数之比，反映全塔平均传质效果，用E。表示。计算公式为：Eo=N／Ne(1—1)式中N为理论板数．

4、Ne为实际板数1．1．2汽化效率气化效率指气相经过一层实际塔板后的组成与设想该板为理论板的组成的比值。汽化效率是单板传质效果的体现，用E来表示．计算公式为：图1二甲苯精馏塔示意图Ev=yT／(k【xn)=yn／yn(1—2)表2进料条件式中yn为离开第n板组分的汽相组成为离开该板的液相组项目l3一Fed15一Feedl8-Feed成，k为相平街常数，Y为与xn成平衡的汽相组成。1．1_3默弗里效率温度℃178172200严格的说默弗里效率指的是气相默弗里板效率．即气相经过一层压力Mpag1．21．21．3实际塔板前后的组成变化与设想该板为理论板前后的组成变化的比

5、流量kg／h3600028o()o97ooO值。直接反映单独一层塔板上传质的优劣，常用于塔板研究中。默弗里效率计算公式为：进料位置989868Ev=(yl广y+1)／(yy)(1—3)表3进料组分式中Y为离开第n块板的气相组成+。为上升到第n块塔板的项目l3-Feedl5-Feedl8-Feed气相组成，y为与离开第n块塔板的液相组成成平衡的气相组成。1．2塔板效率的取值NA0．9270．0171．2841．2．1设计取值_B0．018O．0l80．034设计精馏塔时，在计算中采用理论塔板数．为了确定所需的实际板TO-3640．04l1．136数必须输入全塔效率

6、。此数据或取自工厂的实际经验数据．或取自实验装置的实验数据。当塔的计算结果满足实际生产的要求时．需要使用的EB9．4431．093．0o6塔板类型由厂方定制。其效率值由塔盘性质、传质能力所决定。由此可PX979816．9321．077定义满足此生产过程、产品要求的塔操作工艺过程的实际塔板数0X13．89l16．4921．73l1．2_2核算取值在核算现有塔的工艺操作时．根据不同工艺过程对塔板效率给一MX22．67537．5150733个估值，通常吸收塔效率最低．只有20％一30％．各种形式的精馏塔效IPB0．885率较高，一般在50％一95％范围内，还有少数的塔

7、塔板效率可超过NPB2．2620．004100％．表1-1列出取值范围表1—1塔板效率取值范围PMET8．7381．74塔类型塔板效率取值范围OET2．90_31吸收塔20％-30％1．23TMB3．1252．O1精馏塔50％-95％lI2．4TMB12．84714．19炼油塔30％-60％1．3．5TIVlB2．986从表1给出的各工艺条件下塔板效率的取值范围．结合装置的实C10H149．1473．650．999作者简介：杨峰(1985一)，男，河南南阳人，中石化洛阳分公司，助理工程师，硕士，研究方向为芳烃生产。198◇科技论坛◇科技嚣向导2014年18期按照

8、上述原则．实际装置中二甲