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甲醇-水二元组分的精馏别离——ASPEN第三次作业
一． 工业应用背景简述
甲醇是一种应用广泛的化工产品及根底化工原料。甲醇是根本有机原料之一，主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产 品。也是农药〔杀虫剂、杀螨剂〕、医药〔磺胺类、合霉素等〕的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。还是重要的溶剂，亦可掺入汽油作替代燃料使用。20世纪80年代以来，甲醇用于生产汽油辛烷值添加剂甲基叔丁基醚、甲醇汽油、甲醇燃料，以及甲醇蛋白等产品，促进了甲醇生产的开展和市场需要。但现有合成工艺合成的粗甲醇中含有较多杂质,需作精制处理,而精馏是粗甲醇精制的主要方法。因此,对甲醇精馏工艺流程的研究具有重要意义。采用Aspen Plus流程模拟软件对某厂60万吨/年甲醇精馏装置的工艺流程进展了模拟分析。根据工艺特点,采用NRTL-RK的模型。在此根底上,建立了甲醇精馏装置的模拟流程,模拟结果与实际值吻合良好,验证了模型的可靠性。在建立甲醇精馏装置模拟流程的根底上,应用Aspen Plus灵敏度分析功能考察了回流比、采出量以及进料位置等参数对别离效果以及能耗的影响，再利用APSEN约束优化模型确定了优化后的工艺参数。
二． ASPEN模拟精馏别离
1. 精馏别离根本要求：
精馏别离的混合物为甲醇-水混合液，总流量30t/h，其中甲醇浓度为40%(质量分数)，水60%；要求塔顶甲醇回收率到达99.9%，水回收率0.1%。
2. 通过模拟给出一套满足别离要求的精馏塔参数，绘制塔内温度和各组分浓度分
布图 模拟： 〔1〕输入甲醇、水组分
〔2〕根据文献中的实验模拟验证，选择NRTL-RK物性方法仿真效果最好
(3)建立流程图，首先先用DSTWU精馏模块进展简洁精馏塔设计：
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〔4〕输入物流信息：
饱和液相进料，进料压力130kpa，流量30t/h，水-甲醇质量比0.6：0.4
〔5〕根据文献，初拟实际回流比为最小回流比的1.5倍，冷凝器压力为110kpa，再沸器压力为130kpa，塔顶收率为99.9%甲醇，0.1%水：
〔6〕初始化，然后run，运行结果如下：
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可以看到H2O的收率为0.1%，甲醇的收率为99.9%，这套参数已经满足了所需要的精馏别离要求。 同时可以看到
最小回流比为1.12916，实际回流比为1.69734，最小理论板数为10.5607块〔指全回流比时所需要的理论板数〕，实际所需理论板数为18.9224〔指回流比为1.69734时所需的理论板数〕，进料第13.3957板。上述理论板数均包括冷凝器、再沸器〔各算1块〕。
〔6〕利用上述获得的参数，换用RadFrac模块准确求解
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ASPEN大作业-清华-满分
