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1、SOUTHWEST UNIVERSITYTKi4t11H*山東齊魯石化年產(chǎn) SOUTHWEST UNIVERSITYTKi4t11H*山東齊魯石化年產(chǎn) 20萬噸醋酸乙烯項目2019 “東華科技-恒逸石化杯” 第十三屆全國大學(xué)生化工競賽靈敏度分析西南大學(xué)乙炔吃醋隊團(tuán)隊成員:何林海、羅成、李任元、楊鑫、周義芳指導(dǎo)老師:雷洪 張鈺婷 王曉丹 李龍芹 張浩T0201 優(yōu)化當(dāng)總塔板數(shù)為30時,由上圖看出當(dāng)醋酸吸收液進(jìn)料塔板數(shù)小于21時,T0201塔頂醋酸乙烯(C4H6O2)便不再隨進(jìn)料塔板數(shù)增加而變化;塔頂乙醛(C2H4O)隨進(jìn)料塔板減小而減小, 但由于塔頂水(H2O)隨進(jìn)料塔板數(shù)減小而增加,再考慮塔的
2、高度和耗費等問題,所以選擇 洗滌塔T0201醋酸吸收液進(jìn)料位置為17(即和塔底相差13塊塔板)。2.塔板數(shù)優(yōu)化U0V52fK-2ELB-=50圭 035:2ELE3-zn&n-l.MKI 5075I SPAU0V52fK-2ELB-=50圭 035:2ELE3-zn&n-l.MKI 5075I SPA1,51 IPI.SICEMW2aE5- 2aE42-M 655 -I 5115由上圖,當(dāng)T0201總塔板數(shù)達(dá)25時,T0201塔頂C4H6O2、C2H4O2、C2H4O和H2O含量便 基本不再隨總塔板數(shù)增加而變化;再考慮塔的吸收效果和高度、耗費等問題,所以選擇洗滌塔T0201總塔板數(shù)為26。3.
3、吸收劑(醋酸)用量優(yōu)化3.吸收劑(醋酸)用量優(yōu)化由上圖可看出,隨著吸收劑(醋酸)用量的增加,T0201塔頂C4H6O2、C2H4O2、C2H4O和 H2O含量都減小,在完全吸收C4H6O2的同時,盡可能吸收C2H4O,以保證后續(xù)操作的正常 分離,再綜合考慮工藝的經(jīng)濟(jì)性,最終選擇吸收劑(醋酸)的用量為1750.0kmol/h。4.吸收劑(水)用量優(yōu)化0 3UZ7I 葉 nniiMi.ii(LliCLWIZTiH0 01175Z7J(K- QOIPOaOIIESEis.w-Jafliifco-d.0h5&aor-wsam 195毎訊-aai-iioM55aonzs7vrerwoKMOLHWDWIX
4、HR1C2I-PZI tMlXng4也出工!網(wǎng)曲朋L1亠11*1 * *r3.5e-ii3.Ee-l 10 3UZ7I 葉 nniiMi.ii(LliCLWIZTiH0 01175Z7J(K- QOIPOaOIIESEis.w-Jafliifco-d.0h5&aor-wsam 195毎訊-aai-iioM55aonzs7vrerwoKMOLHWDWIXHR1C2I-PZI tMlXng4也出工!網(wǎng)曲朋L1亠11*1 * *r3.5e-ii3.Ee-l 1Z.3e-!1Z.DedlCimre3EY如 1 2-1 M(EO rOTM MClfiFLOA/ CMOuHE由上圖可看出,隨著吸收劑(水)
5、用量的增加,T0201塔頂C2H4O2含量減小,H2O的含量 先緩慢增加至最大值再減小,主要是塔頂水揮發(fā)造成。塔頂C4H6O2和C2H4O的含量都保 持在微量級,塔頂C2H4O2的含量和水的用量息息相關(guān),為保證后續(xù)操作的正常分離,再綜 合考慮工藝的經(jīng)濟(jì)性,最終選擇吸收劑(水)的用量為50.0kmol/h。T0202 優(yōu)化塔板數(shù)優(yōu)化1.單13!5fr?t 13We+?唇 1-USfeT?!?+?732-4131.單13!5fr?t 13We+?唇 1-USfeT?!?+?732-413vAItt 1 FMOi 問SkiMry王由于T0202是汽提塔,主要是將CO2、C2H4等氣體汽提,送回T02
6、01進(jìn)行再次吸收,并保 證 T0202 塔底物流不溶解氣體,故選擇進(jìn)入塔頂進(jìn)料。根據(jù)靈敏度分析可見,隨著塔板數(shù)的 增加,塔底CO2、C2H4、O2含量急劇下降,當(dāng)塔板數(shù)為13時,塔底基本沒有氣體存在,綜 合考慮分離效果和能耗,優(yōu)化后,取T0202塔板數(shù)為13。T0301 優(yōu)化塔板數(shù)優(yōu)化SpnsJijvity RwuHs-Curw HUau-Hd IfTEQ KMDLR2J&2172戲茁MK52J5224EuSpnsJijvity RwuHs-Curw HUau-Hd IfTEQ KMDLR2J&2172戲茁MK52J5224Euo袋 gyi.ia11195M&56065 7B 7.54J? 站
7、t.5 IGQ 105 IM 115 TH 12.5 13.P 115 U0vMtr i HeOiT0301是CO2吸收塔,YCO2和YH2O分別表示塔頂物流中CO2和H2O的含量。根據(jù)靈敏度 分析,當(dāng)塔板數(shù)達(dá)到9時,隨著塔板數(shù)進(jìn)一步的增加,塔頂H2O含量保持不變,而CO2的 含量存在很小的波動。為保證 CO2 的吸收量和考慮到后續(xù)分離的難易程度和經(jīng)濟(jì)性,優(yōu)化 后,選擇塔板數(shù)為 9。吸收劑用量優(yōu)化liJW liE3 10K Iff? Tltt IIZ3 11S11?513K13 1ZW 1ZTJ 15W 1JE3 15KliJW liE3 10K Iff? Tltt IIZ3 11S11?51
8、3K13 1ZW 1ZTJ 15W 1JE3 15K13?】 1W 1+3HT5 1SK1 1K313W1 ZUPEDTUTiLUOLEFLDWiJJOLHRwvo雯 QfHA由上圖可看出,隨著吸收劑(MEA)用量的增加,塔頂C02和H20的含量都顯著降低。在 保證CO2吸收的同時,應(yīng)盡可能減少MEA的用量,再考慮后續(xù)分離的難易程度和經(jīng)濟(jì)性, 優(yōu)化后,選擇吸收劑(MEA)用量為1500.0 kmol/h。T0302 優(yōu)化1.塔板數(shù)優(yōu)化tls 50*13? CWMfM?5e(ME5t姐歐口玉弓tls 50*13? CWMfM?5e(ME5t姐歐口玉弓wR 占啟 M2J4JOIJ5.T方 I工51
9、気N削 o o aT0302 是 CO2 解吸塔, YCO2 表示塔頂物流的 CO2 含量, YMEAN 表示塔底物流的 MEACOO- 的含量, QR 表示塔再沸器的能量消耗,我們選擇塔頂進(jìn)料。根據(jù)靈敏度分析,隨著塔板數(shù) 的增加,CO2解吸的效果逐漸變好,但能耗也隨之增加。綜合考慮解吸效果和經(jīng)濟(jì)消費,我們選擇塔板數(shù)為 242.塔頂采出量優(yōu)化1.在T1J+?11T&e+tMe*4fe+t1.在T1J+?11T&e+tMe*4fe+tts-h 口*応(EKWOMS* ylfjuj runhHn在一定條件下,為了保證CO2的解吸效果,我們對T0302的塔頂米出量(D:F)進(jìn)行優(yōu)化。 綜合考慮,我們
10、選擇塔頂采出量選擇D:F=0.500。T0401 優(yōu)化1.塔板數(shù)優(yōu)化;55C6m.KIEtw 口;55C6m.KIEtw 口T0401是醋酸回收塔,MC2H4O2表示塔底物流的C2H4O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù),YC2H4O2表示塔頂 物流的C2H4O2的含量,QR表示塔的能量消耗。由圖可知,當(dāng)塔板數(shù)為42時,隨著塔板數(shù) 的增加,塔底C2H4O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)和塔頂C2H4O2含量基本不變,但考慮到后續(xù)分離難度,最 終選擇塔板數(shù)為 52。進(jìn)料位置優(yōu)化F 4.Z(i:n4.114.1 Dk由圖可知,當(dāng)進(jìn)料位置為第25塊塔板時,隨著進(jìn)料塔板數(shù)的增加,塔底C2H4O2F 4.Z(i:n4.114.1 Dk由圖可知,當(dāng)
11、進(jìn)料位置為第25塊塔板時,隨著進(jìn)料塔板數(shù)的增加,塔底C2H4O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)、4.1SO:塔頂C2H4O2含量和塔的能量消耗基本不變。綜合考慮,選擇進(jìn)料塔板為37。3.回流比優(yōu)化毗1.& S毗1.& S ZX Z.5 豹 注 M 4J W 5J ED&5HP 752 aS 30 M 1010V熾1 1 rod 匚OLSFfflMLl圧朮口KI站遞盯弟霧強(qiáng)眩K9IIM IMfti n- n- ft nV i n- n- i由圖可知,當(dāng)回流比為2.5時,隨著回流比的增加,塔底C2H4O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)和塔頂C2H4O2 含量基本不變,而塔的能量消耗卻隨之增加。考慮最終分離效果,選擇回流比為3.6。T0402
12、 優(yōu)化1.塔板數(shù)優(yōu)化I.CiXOCl 斶鼻: 砒 Y -儡I.CiXOCl 斶鼻: 砒 Y -儡IE-1申L7We*fl-?S4e-b -0獅$ownT0402是醋酸乙烯(VAc)精制塔,MC4H6O2表示塔底物流中C4H6O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù),YC4H6O2 表示塔頂物流 C4H6O2 的含量, QR 表示塔的能量消耗。根據(jù)靈敏度分析,隨著塔板數(shù)的增 加,塔的能量消耗先急劇減小至最小值再緩慢增加,塔底C4H6O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和塔頂C4H6O2 的含量急劇增加后基本不變。綜合考慮后續(xù)分離和經(jīng)濟(jì)性,選擇塔板數(shù)為16。2.進(jìn)料位置優(yōu)化t WJ-eT.EHZSets 57.B915CT.益 1HTraw藝t
13、t.WSffiC-0 0t WJ-eT.EHZSets 57.B915CT.益 1HTraw藝tt.WSffiC-0 0T.PHJe-t -7.B7Kt-E-7.fi715B-JdHACIsMI35G WfE -|I根據(jù)靈敏度分析,當(dāng)進(jìn)料位置在2-11塊塔板時,塔的能量消耗,塔底C4H6O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和塔頂C4H6O2的含量基本不變。綜合考慮,選擇進(jìn)料位置塔板數(shù)為5?;亓鞅葍?yōu)化-E-.e*6E.?GE:.iSffi:l.&KCI.K?E.025*05Q0.7S IE 1251 -E-.e*6E.?GE:.iSffi:l.&KCI.K?E.025*05Q0.7S IE 1251 M 1.752.
14、W ZS 2 St 2.75 耳購 銳丫玄刃3.75475 5WVAflF I 71*2 CtX-SPECMDiJfiI.K2E5KiiiuiT|f RmUcg Curva根據(jù)靈敏度分析,當(dāng)回流比為0.3時,塔底C4H6O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和塔頂C4H6O2的含量基本不變,而塔的能量消耗一直增加。綜合考慮,選擇回流比為為0.5。T0403 優(yōu)化1.塔板數(shù)優(yōu)化* OH呼百T1* OH呼百T1 W34J0-4-tkCL+FrflLZ*i ii It : : :I4-.Ib 11 d*Sitn/ity Rewhf CurveH b 1& 111213 14 151 17 1fl 16 2C- 2112 毎禹 25 2&苫12B 2t 汨陽號 3M 34 若芬幻卻弭趣昨打1 205冋3町MF2GCT0403是乙醛(C2H4O)精制塔,MC2H4O是塔頂物流CD2H4O的質(zhì)量分?jǐn)?shù),YC2H4O是塔底 物流的 C2H4O 的含量, QR 是塔的能量消耗。根據(jù)靈敏度分析,當(dāng)塔板數(shù)增加至17 時,塔 頂物流 CD2H4O 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和塔底物流的 C2H4O 的含量基本不變。綜合考慮,選擇塔板數(shù) 28。2.進(jìn)料位置優(yōu)化tli- sT.冬亠宕1琳+ $tli- sT.冬亠宕
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