年产10万吨异戊烯Aspen plus模拟流程设计详细步骤.docxVIP

1.截图与说明 1.组分的输入 在Aspen plus软件中输入模拟计算过程中需要的各种组分。 2.热力学方法的选择 PENG-ROB状态方程适用于非极性或弱极性的混合物，如烃和轻气体。能够对气体分离、炼油和石化应用进行准确的计算和预测。本流程设计的组分主要是烷烃类和轻组分（CO2），因此本流程选择PENG-ROB状态方程用于计算各个流股的热力学参数。 3.流程搭建 进入模拟界面，对流程进行搭建，如下图所示，通过多级分离得到初度较高的碳五烷烃，然后对其进行脱氢反应得到异戊烯，然后再对粗产品进行分离。 4.进料组分及状态 本项目的进料组成如下图所示，进料温度为40摄氏度，进料压力为2bar，进料量为650kmol/h。 5.精馏塔B2的参数设置 精馏塔B2选择DSTWU模型，其中实际回流比是理论回流比的1.2倍，精馏塔的操作压力为2bar，以异戊烯为轻组分，正戊烷为重组分进行分离。 6.碳五分离塔B4的参数设置 精馏塔B4选择Radfrac木块，设置塔板数为60块，回流比为10.8，精馏量与进料量的比值为0.6735。进料位置为第13块塔板数，操作压力为2bar。 7.精馏塔B5的参数设置 精馏塔B4选择Radfrac木块，设置塔板数为46块，回流比为8，精馏量与进料量的比值为0.2。进料位置为第30块塔板数，操作压力为2bar。 8.泵的参数设置 加压泵选择PUMP模型，将流股加压至9bar。 9.反应器的参数设置及动力学方法的参数设置 根据朱常发，李沛明和李奉孝在石油炼制期刊中发表的《异戊烷在Pt-Sn-碱/ 催化剂上脱氢动力学脱氢研究》在反应条件为:温度500~580℃,压力0.1MPa(表压),空速(LHSV)40~100,氢和异戊烷摩尔比为2:1。反应器内装80~100目催化剂0.1049。结果表明,异戊烷脱氢反应服从一级反应规律,由L-H双邻位表面反应为控制步骤的机理模型导出的动力学方程可较好地与实验数据吻合。 反应： 反应速率表达式： 其中动力学相关符号及单位： 分别表示异戊烷，异戊烯和氢气的分压，单位为MPa。 带入数据： 的指前因子和活化能输入如下： 指前因子和活化能 正、逆向推动力常数根据aspen内置要求： 正向： 正向推动力常数 逆向： 逆向推动力常数 再进行吸附项的输入，吸附项的指数及浓度指数如下： 吸附项的指数及浓度 吸附项常数 。吸附有两项，分别为， 其中： 吸附项1 9.冷取器的参数设置 为了便于后续的分离，需要将反应后的流股进行冷取，通过冷却器将其冷取制10℃，2.2bar。 10.闪蒸器的参数设置 闪蒸器的操作温度为10摄氏度，操作压力为2bar。 11泵的参数设置 加压泵选择PUMP模型，将流股加压至3.6bar。 12.精馏塔B9的参数设置 精馏塔B9选择Radfrac木块，设置塔板数为52块，回流比为12，精馏量与进料量的比值为0.08。进料位置为第38块塔板数，操作压力为3bar。 2.设备尺寸模拟 （1）精馏塔B9的参数设置 塔径的参数设置 首先对精馏塔的塔板直径进行输入，精馏段的塔板直径为1.1869米，提馏段的直径为1.19528米。 点击run，经过运行之后得到精馏塔的塔板尺寸 提馏塔的尺寸 （2）反应器的参数设置 设置反应器的长度为2.5米，直径为2米。 经过运行可以得到反应器的停留时间，反应器各个分段的反应温度，压力，反应停留时间和相对应的热负荷的模拟结果。