气分装置的模型建立
1、对于气分模型的建立,Aspen Plus预置模块中选用Air Separation计算模块,同时由用户需求及喜好选择使用美制单位,即Air Separation with Metric Units,使用相关计算类型及单位制应用。
2、气分装置主要作用是对石油液化气进行深加工处理,因此在组分建立时应将碳二、碳三、碳四烷烃及烯烃和碳五正构、异构烷烃进行逐一键入,以确保计算时组分的全面性及准确性。
3、根据热力学性质对气分装置的物性进行选取,推荐使用气体SRK状态方程,因此在Aspen Plus物性中选择SRK-SOAVE计算模型,并对相关二元交换参数进行修正及确认。
4、传统的气分装置一般由三塔组成依次为脱碳三塔、脱碳二塔及丙烯精制塔。其作用分别为脱除碳四及碳四以上重组分、脱除碳二及比碳二轻的组分、对丙烯进行精制。因此在Aspen Plus的Clomns单元库中选用RadFrac模块对三塔进行建立。
5、在RadFrac模块中对精馏塔的规格进行输入,其中包含塔板数、冷凝/再沸方式、有效相态、收敛方式以及操作参数进行键入。对于气分方式的迭代收敛方式我们选用石油组分中宽沸点收敛方式,对塔的压力进行设置。
6、为保证分离精度,对脱碳四塔添加设计规定(Design Spec),要求塔顶碳四含量不高于0.01w%,其所规定的变量(Vary)为塔顶采出率。
7、其余两塔的模型建立方式同脱碳三塔,因此不再复述。最终得到计算结果如下所示:
对于不同的设计过程,选择正确的合理的迭代收敛计算方式直接影响着计算的收敛速度及准确性。对于气分类装置,使用石油类收敛方式可以降低迭代次数,缩短计算时间,提高收敛性。