灵敏度分析塔设备的优化灵敏度分析-word2016

2019“东华科技-恒逸石化杯”第十三届全国大学生化工竞赛山东齐鲁石化年产20万吨醋酸乙烯项目灵敏度分析西南大学乙炔吃醋队团队成员：何林海、罗成、李任元、杨鑫、周义芳指导老师：雷洪 张钰婷 王晓丹 李龙芹 张浩 T0201优化1.醋酸吸收液进料位置优化当总塔板数为30时，由上图看出当醋酸吸收液进料塔板数小于21时，T0201塔顶醋酸乙烯（C4H6O2）便不再随进料塔板数增加而变化；塔顶乙醛（C2H4O）随进料塔板减小而减小，但由于塔顶水（H2O）随进料塔板数减小而增加，再考虑塔的高度和耗费等问题，所以选择洗涤塔T0201醋酸吸收液进料位置为17（即和塔底相差13块塔板）。2.塔板数优化由上图，当T0201总塔板数达25时，T0201塔顶C4H6O2、C2H4O2、C2H4O和H2O含量便基本不再随总塔板数增加而变化；再考虑塔的吸收效果和高度、耗费等问题，所以选择洗涤塔T0201总塔板数为26。3.吸收剂（醋酸）用量优化由上图可看出，随着吸收剂（醋酸）用量的增加，T0201塔顶C4H6O2、C2H4O2、C2H4O和H2O含量都减小，在完全吸收C4H6O2的同时，尽可能吸收C2H4O，以保证后续操作的正常分离，再综合考虑工艺的经济性，最终选择吸收剂（醋酸）的用量为1750.0kmol/h。4.吸收剂（水）用量优化由上图可看出，随着吸收剂（水）用量的增加，T0201塔顶C2H4O2含量减小，H2O的含量先缓慢增加至最大值再减小，主要是塔顶水挥发造成。塔顶C4H6O2和C2H4O的含量都保持在微量级，塔顶C2H4O2的含量和水的用量息息相关，为保证后续操作的正常分离，再综合考虑工艺的经济性，最终选择吸收剂（水）的用量为50.0kmol/h。T0202优化1.塔板数优化由于T0202是汽提塔，主要是将CO2、C2H4等气体汽提，送回T0201进行再次吸收，并保证T0202塔底物流不溶解气体，故选择进入塔顶进料。根据灵敏度分析可见，随着塔板数的增加，塔底CO2、C2H4、O2含量急剧下降，当塔板数为13时，塔底基本没有气体存在，综合考虑分离效果和能耗，优化后，取T0202塔板数为13。T0301优化1.塔板数优化T0301是CO2吸收塔，YCO2和YH2O分别表示塔顶物流中CO2和H2O的含量。根据灵敏度分析，当塔板数达到9时，随着塔板数进一步的增加，塔顶H2O含量保持不变，而CO2的含量存在很小的波动。为保证CO2的吸收量和考虑到后续分离的难易程度和经济性，优化后，选择塔板数为9。2.吸收剂用量优化由上图可看出，随着吸收剂（MEA）用量的增加，塔顶CO2和H2O的含量都显著降低。在保证CO2吸收的同时，应尽可能减少MEA的用量，再考虑后续分离的难易程度和经济性，优化后，选择吸收剂（MEA）用量为1500.0 kmol/h。T0302优化1.塔板数优化T0302是CO2解吸塔，YCO2表示塔顶物流的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，我们选择塔顶进料。根据灵敏度分析，随着塔板数的增加，CO2解吸的效果逐渐变好，但能耗也随之增加。综合考虑解吸效果和经济消费，我们选择塔板数为24。2.塔顶采出量优化在一定条件下，为了保证CO2的解吸效果，我们对T0302的塔顶采出量（D:F）进行优化。综合考虑，我们选择塔顶采出量选择D:F=0.500。T0401优化1.塔板数优化T0401是醋酸回收塔，MC2H4O2表示塔底物流的C2H4O2的质量分数，YC2H4O2表示塔顶物流的C2H4O2的含量，QR表示塔的能量消耗。由图可知，当塔板数为42时，随着塔板数的增加，塔底C2H4O2质量分数和塔顶C2H4O2含量基本不变，但考虑到后续分离难度，最终选择塔板数为52。2.进料位置优化由图可知，当进料位置为第25块塔板时，随着进料塔板数的增加，塔底C2H4O2质量分数、塔顶C2H4O2含量和塔的能量消耗基本不变。综合考虑，选择进料塔板为37。3.回流比优化由图可知，当回流比为2.5时，随着回流比的增加，塔底C2H4O2质量分数和塔顶C2H4O2含量基本不变，而塔的能量消耗却随之增加。考虑最终分离效果，选择回流比为3.6。T0402优化1.塔板数优化T0402是醋酸乙烯（VAc）精制塔，MC4H6O2表示塔底物流中C4H6O2的质量分数，YC4H6O2表示塔顶物流C4H6O2的含量，QR表示塔的能量消耗。根据灵敏度分析，随着塔板数的增加，塔的能量消耗先急剧减小至最小值再缓慢增加，塔底C4H6O2的质量分数和塔顶C4H6O2的含量急剧增加后基本不变。综合考虑后续分离和经济性，选择塔板数为16。2.进料位置优化根据灵敏度分析，当进料位置在2-11块塔板时，塔的能量消耗，塔底C4H6O2的质量分数和塔顶C4H6O2的含量基本不变。综合考虑，选择进料位置塔板数为5。3.回流比优化根据灵敏度分析，当回流比为0.3时，塔底C4H6O2的质量分数和塔顶C4H6O2的含量基本不变，而塔的能量消耗一直增加。综合考虑，选择回流比为为0.5。T0403优化1.塔板数优化T0403是乙醛（C2H4O）精制塔，MC2H4O是塔顶物流CD2H4O的质量分数，YC2H4O是塔底物流的C2H4O的含量，QR是塔的能量消耗。根据灵敏度分析，当塔板数增加至17时，塔顶物流CD2H4O的质量分数和塔底物流的C2H4O的含量基本不变。综合考虑，选择塔板数28。2.进料位置优化根据灵敏度分析，当进料塔板数为4-17时，塔顶物流CD2H4O的质量分数和塔底物流的C2H4O的含量基本