塔設(shè)計(jì)與參數(shù)優(yōu)化以t0601為例

1、塔設(shè)備操作條件優(yōu)化丙烷丙烯分離塔（T0601）用于分離丙烷和丙烯的分離，是塔設(shè)備中的典型設(shè)備，故優(yōu)化以丙烷丙烯分離塔（T0601）為例，進(jìn)行詳細(xì)模擬與優(yōu)化說(shuō)明。1 丙烷丙烯分離塔 DSTWU 簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)首先使用Aspen PlusDSTWU 模塊進(jìn)行簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)，進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。詳見Aspen Plus 模擬源文件“T0601（二甲苯塔）設(shè)計(jì)與優(yōu)化（DSTWU 簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)）.bkp”。DSTWU 模塊用Winn-Underwood-Gilliland 捷算法進(jìn)行精餾塔的設(shè)計(jì)，可以根據(jù)給定的加料條件和分離要求計(jì)算最小回流比、最小理論板數(shù)、給定回流比下的理論板數(shù)和加料板位置。丙烷丙烯分離塔進(jìn)料中丙烷摩爾組成

2、為 66.58%，丙烯含量為 32.71%。用 DSTWU 模塊進(jìn)行簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)時(shí)，選取輕關(guān)鍵組分回收率為 40%，重關(guān)鍵組分回收率為 0.1%，并作回流比和理論板數(shù)曲線，得到如圖 1 曲線，故選取理論板數(shù)為 98。當(dāng)理論板數(shù)為 98 時(shí)，簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)結(jié)果如圖 2 所示。此時(shí)碳八芳烴摩爾質(zhì)量濃度為 0.9998，回收率為 0.99979。圖 1 丙烷丙烯分離塔塔板數(shù)與回流比曲線圖圖 2 簡(jiǎn)捷設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果2 丙烷丙烯分離塔 RadFrac 詳細(xì)設(shè)計(jì)與優(yōu)化做進(jìn)料板位置和塔頂丙烯含量、塔頂冷凝器、塔底再沸器熱負(fù)荷的靈敏度分析，如圖 3 所示。詳見Aspen Plus 模擬源文件“T0601（丙烷丙烯分離塔）

3、參數(shù)優(yōu)化（進(jìn)料板位置靈敏度分析）.bkp”。圖 3進(jìn)料板位置靈敏度分析曲線做回流比和塔頂丙烯含量、塔頂冷凝器、塔底再沸器熱負(fù)荷的靈敏度分析，如圖 4 所示。詳見Aspen Plus 模擬源文件“T0601（丙烷丙烯分離塔）參數(shù)優(yōu)化（回流比靈敏度分析）.bkp”圖 4 回流比靈敏度分析曲線在進(jìn)料板上，進(jìn)料組分中輕關(guān)鍵組分的含量應(yīng)該小于精餾段最下一塊塔板上的輕關(guān)鍵組分的含量，而大于提餾段最上一塊塔板上的輕組分的含量。這樣可以使進(jìn)料后，進(jìn)料物流不至于破壞塔內(nèi)各層塔板上的物料組成，從而保持平穩(wěn)操作。通過Aspen Plus 設(shè)計(jì)規(guī)定（Design Specifications）功能，以回流比 R 和塔頂采出量D 為變量，進(jìn)行優(yōu)化，詳見