aspen吸收塔气液比优化_使用 Aspen Plus 优化环氧乙烷吸收塔
使用
Aspen Plus
优化环氧乙烷吸收塔
气体吸收塔在化学加工工业
(
CPI
)
中有着广泛的应用，溶剂通过接触吸
收混合气中的可溶解组分组成，
从而来分离各个组成。
溶质在气相和液相之间转
移。本文介绍了应用过程模拟优化环氧乙烷
(
EO
)
吸收塔操作，同时改善瑞
来斯公司环氧乙烷和乙二醇
(
EOEG
)
工厂的能效(图
1
)
。
环氧乙烷的生产方式是：
使用银催化乙烯，
并通过氧分子进行部分气相氧化
而成。
热气体反应器废气中的环氧乙烷含量极低。
使用贫吸收剂吸收废气，
产生
浓度很低的
EO
溶液
(富吸收剂)
，
从而从废气中提取出来。
这种富吸收剂在
EO
气提气提塔中气提解析，以产生富含
EO
的蒸汽。
使用艾斯本技术公司的
Aspen
Plus
过程模拟器对
EO
吸收塔建模。本文介
绍了开发仿真模型的步骤，最开始是选择合适的方法，输入塔板塔板详细信息，
最后调节模型以匹配操作数据。
需要执行灵敏度分析以了解在不影响产品规格范
围的情况下某些变量的影响，
如贫吸收剂温度和流量。
从仿真研究得出的结论是，
在不影响产品质量的情况下，可以将贫吸收剂流量减少
8%
。通过逐步减少流向
EO
吸收塔的贫吸收剂流量，从而在生产工厂中采用了这一建议。而且，泵消耗
的功率也相应减少了
39
kW
，流向
EO
气提气提塔再沸器的低压蒸汽
(
3.0
barg
)
流速也减少了大约
1000
kg/hour
。这就转化为节约了大量的能源，每年
的经济效益可达
950
万印度卢比(
20
万美元)
，而且无需任何资本投入。
除了节能之外，
还可使用相同的仿真模型来评估设备生产能力提高会产生液
泛液泛的可能性。
塔板几何尺寸塔板指定现有塔板的几何尺寸完成塔板校核，
然
后分别评估当前运行条件下以及降低吸收液体流量的液泛液泛趋势。
一、节能需求
除了原材料之外，
能源是大多数化学过程中第二大的开支。
因此必须在化工
过程中降低能耗，
以在不断变化的市场环境中维持成本有效的生产和管理生产能
力。它可以工厂盈利最大化。
二、流程
在
EOEG
工厂中，
在有氧环境中，
乙烯通过基于银的催化剂进行气相氧化，
以形成环氧乙烷
(
EO
)
。
EO
从
进入
EO
吸收塔的反应器循环气体中提取出来，
经过进一步处理而产生纯
EO
和乙二醇
(
EG
)
。参见图
2
。
EO
吸收塔的作用是将
EO
从循环气体中分离出来。冷却的循环气体从底
部进入
EO
吸收塔，并在顶部逆流与贫吸收剂接触，吸收环氧乙烷。
从
EO
吸
收塔底部流出的带有环氧乙烷的富吸收剂流向
EO
气提气提塔，以提取
EO
。
可以通过调节贫吸收剂流量来维持吸收塔顶部循环气体产品中的
EO
浓度。必
须将这一浓度保持在某一个上限值之下，以避免下游流程中出现问题。
三、仿真研究
仿真建模研究的主要目的是评估在不进行任何资本投入的情况下，
EO
吸
收塔节能的可能性，并检查
EO
吸收塔在更高负荷下工作时的性能(产量)
。
四、采用方法
1.
选择合适的方法并开发仿真模型
2.
根据工艺流程图
(
PFD
)
设计数据验证物性方法和仿真模型。
3.
根据当前操作参数微调仿真模型
4.
对贫吸收剂流量和温度进行模型灵敏度分析
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