流程模擬軟件對丁辛醇醛異構(gòu)物塔的分析

(四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院 四川 成都 610065)

一、概況

某丁辛醇裝置采用戴維低壓羰基合成技術(shù)，以丙烯和合成氣為原料，銠催化劑生產(chǎn)丁醇和辛醇。

由于辛醇效益現(xiàn)階段較好，丁辛醇裝置在現(xiàn)有生產(chǎn)狀態(tài)下采用偏重辛醇的生產(chǎn)方式，故需要在一定進(jìn)料量情況下，醛異構(gòu)物塔盡量多采出合格的塔釜正丁醛產(chǎn)物。產(chǎn)品要求異丁醛含量低于0.14%

二、模擬計算

采用ASPEN對醛異構(gòu)物塔進(jìn)行流程模擬分析，構(gòu)建基本流程如圖1

圖1 醛異構(gòu)物塔基本流程示意圖

由于極性有機(jī)物性微正壓操作，物性方程采用NTRL，實(shí)際塔板數(shù)為110層，進(jìn)料塔板數(shù)為102層，塔頂壓45kpaG，塔釜壓力130kpaG。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)，30t/h穩(wěn)定醛進(jìn)料，進(jìn)料組成根據(jù)分析數(shù)據(jù)為正丁醛93%wt，異丁醛6.6%wt，正丁醇0.2%wt，進(jìn)料溫度69℃，進(jìn)料壓力400kpaG，塔頂回流為12.7t/h，塔釜采出12t/h的情況下，塔釜采出物料中異丁醛含量為0.14%左右。

需要模擬估算出實(shí)際塔效率，由于變量模塊中沒有沒有塔效率選項(xiàng)，故采用固定塔釜物料含量，變量采用塔釜采出量，設(shè)定不同塔效率進(jìn)行相似對比計算。分別采用不同的塔效率得出下表1

表1 不同塔效率的塔釜采出量

由此可得醛異構(gòu)物塔實(shí)際塔效率約為40%左右。

此時根據(jù)新工況輸入進(jìn)料數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬。其中穩(wěn)定醛進(jìn)料27t/h組分為正丁醛93%wt，異丁醛6.6%wt，正丁醇0.2%wt，混醛進(jìn)料8t/h，組分為正丁醛89%，異丁醛89%，正丁醇0.02%。計算可得實(shí)際進(jìn)料為35t/h，組分近似為正丁醛92%wt，異丁醛7.5%wt，正丁醇0.2%wt。采用10.5t/h回流，塔釜采出要求異丁醛含量低于0.14%wt，留出余量的情況下設(shè)置參數(shù)為0.07%，變量為塔釜采出，得出模擬結(jié)果經(jīng)過整理為表2

表2 模擬結(jié)果

可得出此時塔釜采出量約為12.5t/h。

所以35t/h混合進(jìn)料時，采用塔頂回流10.5t/h，塔釜采出12.5t/h條件進(jìn)行生產(chǎn)，實(shí)際生產(chǎn)塔釜采出物異丁醛含量的日常分析數(shù)據(jù)可得異丁醛含量在0.06%-0.1%之間波動，符合模擬估算預(yù)期。

三、結(jié)語

通過使用流程模擬軟件能很好的模擬醛異構(gòu)物塔基本狀況從而減少操作參數(shù)調(diào)整次數(shù)，大大縮小負(fù)荷調(diào)整帶來的質(zhì)量波動。