基于Aspen Plus的甲醇精馏流程的模拟与优化

北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计基于 Aspen Plus 的甲醇精馏流程的模拟与优化基于 Aspen Plus 的甲醇精馏流程的模拟与优化摘要甲醇作为最基本的有机物原料，是 20 世纪最受关注的能源之一。在当今的所有合成工艺中生产的粗甲醇都含有大量的杂质，所以关于粗甲醇的精制显得极其重要，而精制过程中的精馏过程是分开目标物与杂质的主要方法。因此，对甲醇精馏流程的模拟和优化研究十分有意义。本设计使用 Aspen V9 中的 Aspen Plus 化工模拟软件对年产 57 万吨甲醇精馏装置进行流程的模拟与优化。最终确定使用甲醇的四塔精馏工艺，且其中的加压塔和常压塔使用双效精馏的方法，减少了公用工程的能耗。根据物质组成和工艺的特点，甲醇精馏装置流程中的预精馏塔、加压塔、常压塔和回收塔采用 NRTL 的活度系数模型。本设计建立了甲醇四塔精馏全过程流程模拟，最终产品符合工业甲醇中优质品的质量标准，将各模块的模拟结果与文献值进行比较，两者吻合度相符，证明本设计流程模拟结果准确可靠。在建立甲醇精馏装置流程基础上，使用 Aspen Plus 中的灵敏度分析工具考察了关于理论板、质量回流比、塔顶采出率、进料板数、萃取剂用量、侧线采出位置、侧线采出量等参数对分离效果的影响，并找出了最适宜的工艺参数。通过工艺参数的优化，精甲醇产品中甲醇质量分数达到 99.99%，甲醇的回收率达到 99%。加入双效精馏的节能工艺后，冷热公用工程用量降低了 49%。关键词：甲醇、Aspen Plus、精馏、灵敏度分析、双效精馏北京理工大学珠海学院 2020 届本科生毕业设计Simulation and Optimization of Methanol Distillation Process Based on Aspen PlusAbstractAs the most basic organic material ， methanol is one of the most concerned energy sources in the 20th century. Crude methanol produced in all synthetic processes today contains a large number of impurities,so the refining of crude methanol is extremely important,and the distillation process in the refining process is the most important method to separate the target and impurities. Therefore,it is of great significance to study the simulation and optimization of methanol distillation process.This design USES Aspen Plus che...