1 / 3
文档名称:

热泵精馏模拟细节和策略.pdf

格式:pdf   大小:202KB   页数:3页
下载后只包含 1 个 PDF 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

热泵精馏模拟细节和策略.pdf

上传人:3144187108 2022/9/27 文件大小:202 KB

下载得到文件列表

热泵精馏模拟细节和策略.pdf

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【热泵精馏模拟细节和策略 】是由【3144187108】上传分享,文档一共【3】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【热泵精馏模拟细节和策略 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。热泵模拟细节和策略
在ASPENPLUS中直接搭建完整的流程进行模拟一般难以收敛,建议先完成常规精馏的
模拟,再利用其数据进行热泵精馏模拟。以塔顶气相压缩式热泵为例,分三步进行热泵精馏
模拟:
第一步,利用常规工艺模拟的数据,进行无塔模拟热泵部分的模拟(如图1)。此步骤
无精馏塔的模拟,物流3为常规精馏塔第1块塔板(在ASPEN中为冷凝器)的气相进料,
物流10为精馏塔最后一块塔板(在ASPEN中为再沸器),这两股物流的数据直接由常规精
馏塔模拟结果的“Profile”获取。压缩机和换热器的模拟都很常规,但ASPEN中的换热器并
不能模拟釜式再沸器的效果,釜液换热后并不能将气液相分开,所以附加一个绝热闪蒸器,
将物流11气液相分开,液相出料,气相返回精馏塔。分离器S1实现回流。当这一步的模拟
按工艺设计要求收敛后(一般是压缩机出口压力不够导致换热器H2换热量达不到要求,模
拟出)错,进入下一步。
回流液
9
3S1
C1
塔顶蒸气7
8
4
H3塔顶出料
12H2
再沸蒸气S2
6
11
V1
釜液
10
5
13
塔釜出料
图1塔顶气相压缩式热泵精馏模拟步骤一
第二步,增加塔体进行模拟(如图2)。在第一步基础上,增加塔体(RadFrac模块中无
冷凝器和再沸器的塔单元),根据原工艺输入进料数据和塔的操作数据,同时物流9作为回
流液返回塔的第一块塔板,物流12作为再沸蒸气返回塔的最后一块塔板。此步骤先不将塔
顶蒸气14作为热泵蒸气输入(物流3),也不将釜液物流15作为换热器的冷液输入(物流
10),进行模拟(一般容易收敛)。检查塔和产品出料的数据是否跟常规模拟的一致,同时检
查物流3和物流14是否一致,物流10与物料15是否一致。
回流液
9
3S1
14C1
塔顶蒸气7
8
H1T14塔顶出料
H3
再沸蒸气
12
H2
S2
126
11
V1
釜液
10
15
5
13
塔釜出料
图2塔顶气相压缩式热泵精馏模拟步骤二
第三步,完整的热泵精馏模拟(如图3)。在步骤二的基础上,将物流3接到精馏塔塔
顶(删除物流14),作为精馏塔第1块塔板蒸气出料,模拟收敛后再将物流10接到精馏塔
塔底(删除物流15),作为精馏塔最后一块塔板液相出料。此处应注意,保留物流3和物流
10原本在步骤二中的输入数据(Input),这些数据在迭代时将作为初值进行计算,保留这两
股物流的数据让流程更容易收敛。此流程需要规定撕裂物流(Tear),可以设置塔顶蒸气物
流(物流3)和釜液物流(物流14)作为撕裂物流(模拟时也试过只设定釜液物流为撕裂物
流,收敛也成功)。当收敛失败时,可把迭代次数由30次提高到100次(Convergence>>
Methos>>Wegstein),再不行的话可尝试把迭代方法由Wegstein改为Newton(Convergence>>
Defaults>>>>DefaultsMethos>>Tears>>Newton),一般都能收敛。如果顶蒸气物流(物流3)
和釜液物流(物流14)模拟计算的值与输入的值相差较大,需重新检查流程;如果相差不
大,建把撕裂物流的模拟议结果(Results)输入到Input中,下次模拟时能更快收敛。检查
整个流程,确认无误后完整的塔顶气相压缩开式热泵精馏模拟就完成了,可进一步改变操作
参数来优化热泵精馏。
回流液
9
3S1
塔顶蒸气C1
7
T18
H14塔顶出料
H3
再沸蒸气
12
H2
12S2
6
11
V1
釜液10
135
塔釜出料
图3塔顶气相压缩式热泵精馏模拟步骤三
图4撕裂物流的设置
对于另外两种比较常见的热泵模拟,釜液节流开式(图5)和闭式(图6),方法跟塔顶
气相压缩开式的差不多,撕裂物流和迭代方法仍然是关键。釜液节流开式也是冷凝器与再沸
器是同一个换热器,策略一样。闭式热泵精馏因为其热泵工质(中、高温下可选择水)不与
塔内物料进行交换,模拟就更简单了。在闭式热泵模拟中,只要能满足冷凝器和再沸器的热
负荷精馏操作就能进行,此处就没必要再进行精馏塔的模拟,但要注意的是,物流1(Input)
和物流7(Results)的数据应该一致,不然闭式热泵就不是一个循环过程。
回流液13
9H3
塔顶蒸气
11
10S1
T1
H1H2
12
2
1
6塔顶出料
7
V1
釜液C1
5再沸蒸气
3
8
S2
塔釜出料
4
图5釜液节流开式热泵流程
H2
冷凝器
3
82
H1
塔顶蒸气C1
9
1
循环水
4
11
7
V1
H4H3
6再沸器
5
釜液
10
图6闭式热泵流程

最近更新