2011年4月Apr 2011第34卷第2期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol 34 No. 2用 Aspen Plus優(yōu)化甲醇水分離塔操作姬加良(神華煤制油有限公司包頭煤化工分公司,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:應(yīng)用 Aspen Plus工程軟件對低溫甲醇洗裝置的甲醇水分離塔進(jìn)行模擬,并與設(shè)計工藝包進(jìn)行對比。對塔頂回流甲醇在不同含水量下的工況進(jìn)行優(yōu)化,將優(yōu)化數(shù)據(jù)與該塔實際運行結(jié)果進(jìn)行比較,為生產(chǎn)操作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)。關(guān)鍵詞:模擬回流優(yōu)化1流程簡介T105選擇 Aspen Plus軟件提供的 Clumns/Rad-該甲醇水分離塔為低溫甲醇洗裝置降低系統(tǒng) frac/sTAtE2模塊。熱力學(xué)模型選用PRWS。塔的水含量及降低外排廢水中的甲醇含量所設(shè)計。甲進(jìn)料條件如表1、表2所示。醇水分離塔的流程簡圖見圖1表2甲醇水分離塔進(jìn)料組成摩爾分?jǐn)?shù)流股 CHOH H2OHS板式甲醇水分離塔出020F2493541058750.290.210.35F399870.040.092.2模擬結(jié)果與設(shè)計值的比較表3甲醇水分離塔模擬結(jié)果摩爾分?jǐn)?shù),%圖1甲醇水分離塔流程示意流股板式甲醇水分離塔(T105)共54塊塔板,塔底模擬值工藝包模擬值工藝包采用再沸器加熱,塔頂甲醇蒸氣直接送往甲醇再CHOH9716971502102299979999生塔。而水作為廢水排出,送往污水處理系統(tǒng)。3股2.410進(jìn)料中Fl進(jìn)料為甲醇水分離塔的塔頂回流甲醇,009.08由系統(tǒng)再生后的貧甲醇直接提供。F2進(jìn)料為低溫0000甲醇洗的噴淋甲醇,內(nèi)含少量水及工藝氣體。進(jìn)料0位置設(shè)在第24塊塔板上。F3進(jìn)料來自尾氣洗滌塔溫度/℃97213681399的廢水,進(jìn)料位置設(shè)在第9塊塔板上摩爾流量/ kmolh1373.753742709.57709.6采用PRWS熱力學(xué)方法對甲醇水分離塔的模2甲醇水分離塔模擬及結(jié)果分析擬結(jié)果如表3所示。2.1模型的建立通過表3結(jié)果可以看出,用PRWS計算得到表1甲醇水分離塔進(jìn)料條件的結(jié)果與工藝包數(shù)據(jù)吻合較好,各組分的組成、溫流股溫度/℃壓力/MPa流量 / kmolh033收稿日期201008-22:收到修改稿日期:2011-02-14作者簡中國煤化工工程師,2006年延安大學(xué)化學(xué)工1148CNMHG制油有限公司包頭煤媒化工分公司甲醇中心工作。聯(lián)系電話:1584822288;E-ml:jl在甲醇水分離塔的模擬工藝流程中,模塊hero@l63com第2期姬加良.用 Aspen Plus優(yōu)化甲醇水分離塔操作度、流量和工藝包的誤差都符合要求。并且塔底廢別大于等于3056,2976,2895kmol/h時,廢水中的水中的甲醇含量能夠滿足分離要求:CHOH摩爾甲醇含量就出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。即CHOH摩爾分?jǐn)?shù)大分?jǐn)?shù)不大于0.5%。于0.5%從而以該模擬結(jié)果為指導(dǎo),當(dāng)系統(tǒng)甲醇中的3甲醇水分離塔不同回流情況及參數(shù)優(yōu)化水摩爾含量為5%左右時,保持甲醇水分離塔的溫3.1問題提出度梯度穩(wěn)定并溫度正常的前提下,逐漸改變塔頂?shù)蜏丶状枷囱b置在原始開車或大檢修后的開回流量,對塔底廢水中甲醇含量進(jìn)行手動分析。當(dāng)車中,常常會出現(xiàn)系統(tǒng)甲醇中的水含量過高而影回流量為297.6kmo/h時,塔底廢水中的甲醇摩爾響凈化效果的情況。這時,甲醇水分離塔必須在較含量的分析結(jié)果為045%左右,與模擬結(jié)果的差別高塔頂回流的負(fù)荷下運行才能較快的降低系統(tǒng)中較小。并且對幾種不同水含量的情況進(jìn)行核對,實的水含量。但在加大回流的同時,塔底廢水中的甲際運行結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合,說明該模擬結(jié)醇含量很容易超標(biāo)。這對于甲醇水分離塔來說是果對實際生產(chǎn)操作具有指導(dǎo)意義。個很大的操作難題。因此,既要較快的降低系統(tǒng)中的水含量,而且要保證廢水中的甲醇不超標(biāo)是個4結(jié)論有待解決的問題。1)用 Aspen Plus軟件的PRWS熱力學(xué)模型對3.2操作參數(shù)優(yōu)化甲醇水分離塔的原始設(shè)計工況進(jìn)行模擬,模擬結(jié)在低溫甲醇洗原始設(shè)計工藝包中,要求系統(tǒng)果與原始設(shè)計數(shù)據(jù)非常接近,驗證了所選模型的甲醇中的水摩爾含量小于1%。如果水含量過高,可靠性。就對甲醇脫除酸性氣的經(jīng)濟(jì)性有一定的影響。現(xiàn)2)應(yīng)用 Aspen Plus軟件的靈敏度分析工具對基于以上建立的模型,應(yīng)用 Aspen Plus中的靈敏甲醇水分離塔塔頂回流甲醇的含水量選擇3種不度分析工具2,選擇系統(tǒng)甲醇3種不同的摩爾含水同的工況進(jìn)行分析,總結(jié)出各個工況下使得塔底量,即1%,5%,8%在甲醇水分離塔其他進(jìn)料條件廢水中甲醇超標(biāo)的最大回流量,并通過實際生產(chǎn)不變的前提下,確定出使廢水中的甲醇不超標(biāo)的證明了其可靠性。最大塔頂回流量。3種不同的模擬結(jié)果見圖23)該模擬方法對甲醇水分離塔的模擬與實際00108%含水量5%含水量%含水量生產(chǎn)操作非常吻合。因此,可以通過該模型對低溫甲醇洗系統(tǒng)不同含水量的工況進(jìn)行模擬,從而對甲醇水分離塔的操作進(jìn)行優(yōu)化,使其最快的達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)運行效果。解決了甲醇水分離塔在改變進(jìn)料條件下的“盲”操作弊端,對整個化工生產(chǎn)的001節(jié)能降耗具有較大的指導(dǎo)意義。382902922942962983003023043參考文獻(xiàn)塔頂回流量/mol·h1圖2不同甲醇含水量下,塔頂回流量與[1]趙黎明.低溫甲醇洗流程模擬及塔內(nèi)結(jié)構(gòu)三維可視化設(shè)計系廢水中甲醇含量關(guān)系統(tǒng)研究[D].天津:天津大學(xué)學(xué)位論文,2008.通過以上3個模擬結(jié)果可以看出,當(dāng)系統(tǒng)水[2]徐亦方(編譯) Aspen Plus操作實驗教程[M.北京:石油T摩爾含量分別為1%,5%,8%,塔頂回流甲醇量分業(yè)出版社,998:48-60OPTIMIZATION OF METHANOL/WATER SPLITTERWITH ASPEN PLUSJi JialiangBaotou Coal-based Chemical Branch of Shenhua Coal-to中國煤化T010)Abstract: To simulate the methanol/water splitter in RectisdYHCN MH Gngineering soft-(下轉(zhuǎn)第94頁)011年第34卷NHycO2停車前系統(tǒng)NHCO2控制正常,此時,封塔時間可32停車期間系統(tǒng)H4O/CO2控制以不超過24h為宜;③如果計劃停車,停車前2~3從設(shè)備腐蝕的影響因素知道,系統(tǒng)H2O/CO2h內(nèi),已逐漸將系統(tǒng)NH√CO2控制在37~40、加空愈高,介質(zhì)對設(shè)備腐蝕性愈強(qiáng)。因此,停車期間應(yīng)氣量控制在指標(biāo)上限3.5%,將HAO/CO2控制在指盡量減少系統(tǒng)水量,以降低系統(tǒng)H2O/CO2。在操作標(biāo)下限運行,停車封塔時再保持向系統(tǒng)多送一定中注意兩個方面:①如果是計劃停車,可以適當(dāng)減時間氨,這種情況下系統(tǒng)封塔一般可保持48h左少系統(tǒng)的加水量,從而達(dá)到降低系統(tǒng)H2OCO2日右;④因斷鈍化空氣停車,一般不宜封塔,應(yīng)立即的;②設(shè)備和管道沖洗時停車,應(yīng)盡量減少沖洗時作排塔處理,查明原因后重新升溫鈍化開車;⑤運間和沖洗頻率,以減少封塔期間系統(tǒng)外加水量。行中設(shè)備已出現(xiàn)不明原因的嚴(yán)重腐蝕,這種情況3.3封塔時間的確定下停車時高壓系統(tǒng)不宜封塔。每次停車時系統(tǒng)所處的狀況不同,停車后最長封塔時間應(yīng)不盡相同。每次停車后最長封塔時4結(jié)束語間要根據(jù)停車時的具體情況確定比較科學(xué),一般高壓設(shè)備是尿素生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備,只有充分從12-48h不等。具體情況如下:①系統(tǒng)因斷氨而認(rèn)識和掌握尿素合成塔的腐蝕規(guī)律和影響因素,出現(xiàn)緊急停車,若停車前系統(tǒng)NH/CO2一直控制才能減緩或避免一些不必要的腐蝕情況發(fā)生。工在指標(biāo)下限3.2左右運行,停車時又不能向系統(tǒng)多藝操作人員也只有在充分認(rèn)識影響尿素合成塔的加氨,這種狀況下封塔時間一般不宜超過12h;②腐蝕因素之后,在正常生產(chǎn)和停車處理中才能避緊急停車,若封塔時可以向系統(tǒng)加入一定量氨,且免盲目操作,杜絕設(shè)備嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。CORROSION AND PROTECTION OF HP EQUIPMENT IN UREAPLANT WITH AMMONIA STRIPPINGWang Bin, Li Changxi, Han YanFertilizer Depf. of Zhongyuan Dahua Co of Henan Coal and Chemical Group, Puyang 457000)Abstract: The structural feature of HP equipment in urea plant with ammonia stripping is introducedthe cause for equipment corrosion and corrosion characteristics, the factors affecting the corrosion are analyzeand corresponding preventive measures and precautions proposedKey words: urea; HP equipment; corrosion; prevention(上接第85頁)ware for comparison with PDP; to optimize the working condition for the top methanol reflux under differentwater cntent and to compare the optimized data with the actual running outcome in the tower for proving dataguidance to production operationKey words: simulation; reflux; optimization(上接第91頁)(Xinjiang Fukang Hongii Coking Co, Ltd, Fukang 831300)Abstract: The retrofit of Rectisol system in ammonia pled: some comments are raisedaiming at the problems appeared in production and better effect oh中國煤化工 kKey words: Rectisol system; retrofit; temperature differendCNMHGi pre-wash tower;de-foam tray