25万t／a氯乙烯精馏工段的计算机模拟优化计算及其工业应用.pdfVIP

“科创杯”优秀论文交流会 【仪表与自动化】 25万t／a氯乙烯精馏工段的计算机模拟优化计算及工业应用 李群生’，于颖 (北京化工大学化学工程学院，北京100029) [关键词]氯乙烯；精馏模拟；间歇精馏；优化 Plus对氯乙烯精馏工段的低、高沸塔及高沸物处理塔进行模拟计算， [摘要]采用化工流程模拟软件Aspen 对操作变量进行灵敏度分析，得到适宜的进料位置、回流比及馏出比，为氯乙烯精馏工段的优化提供可靠依据 聚氯乙烯(PVC)是世界主要通用塑料品种之 精馏塔T3将其回收利用。 一，产量仅次于聚乙烯和聚丙烯【lq]，大力发展我国 2低沸塔及高沸塔的模拟分析 PVC产业，进一步优化其生产装置成为重要的研究 2．1 T艺条件及产品要求 课题。在PVC的生产中，要保证PVC产品的质量， 粗VCM进料总量为549．025kmol／h，其质量 氯乙烯(VCM)的精馏过程至关重要，因此对VCM 组成为VCM98．76％、重组分[反式1，2一二氯乙 精馏工段进行模拟优化计算有很大意义。 烯、顺式1，2一二氯乙烯、1，1一二氯乙烷(EDC)、 Plus对氯乙 本文采用化工流程模拟软件Aspen 1，2一二氯乙烷、乙醛等物质，以EDC计]0．53％、 烯精馏工段(包括低沸塔、高沸塔和处理高沸物残液 轻组分[氯甲烷、甲烷、乙炔(c：H：)、乙烷、氢气等物 的间歇精馏塔)作静态模拟分析，通过使用灵敏度分 质，以c：H：计30．11％、其余为水。低沸塔塔釜操 析模块，在满足产品质量要求的前提下达到对精馏 作压力为0．54MPa，高沸塔塔釜操作压力为0．32 工段的优化。 Mn。所得产品质量要求为：EDC等高沸物质量分 1 VCM精馏工艺流程 x x 数小于5 10～、c2H2等低沸物质量分数小于1 VCM精馏系统由低沸塔、高沸塔及处理高沸 10～、VCM质量分数大予99．99％。 物的间歇精馏塔组成，其工艺流程如图1所示。 2．2计算机模拟方法 笔者使用AspenPlus软件对低沸塔、高沸塔进 行模拟。由于所分离体系中VCM、EDC均为极性 Plus中选择热力学方法的决策 化合物，根据Aspen 树，选用NRTL活度系数模型用于该体系的模拟计 算，该模型可以准确的模拟非理想溶液的VLE和 图1 VCM精馏工段模拟流程图 LLE性质【卜51。 由压缩机来的粗VCM原料气经冷凝液化及除 先使用DSTWU模型进行估算，得出两塔的最 水后进入低沸塔(T1)，去除大部分低沸点杂质，塔小回流比、最小理论板数及回流比(R)对理论板数 (N)的趋势图，选择合适的回流比和理论板数。以 底馏出液经中间槽(B)进入高沸塔(T2)，去除高沸 低沸塔T1为例，回流比(R)对理论板数(N)的趋势 点杂质，由T2塔顶采出精VCM。T2塔底收集到 的高沸点物质间歇排放至高沸物受槽(C