(四川泸天化绿源醇业有限责任公司,四川 泸州646300)
[中图分类号] X781[文献标识码]B[文章编号]1004-9932(2013)
目前,国内外常见的甲醇生产工艺废水的处理方法有:物化处理法、化学处理法、生物处理法等。由于甲醇为小分子和强极性物质,易与水混溶,因此离子交换和活性炭吸附等物理方法均不能很好地将其除去。我公司400 kt/a甲醇装置采用中压过热蒸汽汽提的方法对甲醇精馏产生的含醇废水进行处理。本文运用ASPEN PLUS软件对中压蒸汽汽提处理含醇废水的流程进行了模拟,考察了加入中压蒸汽量和精馏废水含醇量对汽提后底水中含醇量的影响。
1 模拟工况
本次模拟的是我公司400 kt/a甲醇装置的实际工况,甲醇三塔精馏后产生的底水(含醇废水)送至汽提塔前,与转化工艺冷凝液混合后进入汽提塔,用4.0 MPa中压蒸汽汽提,汽提塔出口蒸汽(含醇)送至转化炉作为原料,底部冷凝液(无醇)则送往公用工程回收利用。100%负荷时含醇废水和工艺冷凝液的主要技术参数见表1。
100%负荷时,进入汽提塔中压蒸汽的主要技术参数(实际值):压力3.4 MPa,温度343.5 ℃,流量35.5 t/h。
2 模拟假定
(1)假定进入汽提塔的成分为H2O和CH3OH(丙酮和丁醇按甲醇计算),不考虑工艺冷凝液中溶解的部分CO2;
(2)不考虑固体、粉尘和盐析;
(3)不考虑电解质反应和其他有可能的化学反应;
(4)不考虑汽提塔的压降。
3 工艺流程模型
运用ASPEN PLUS软件,根据甲醇装置中压汽提塔工艺建立的ASPEN模拟工艺流程如图1。
4 组分输入和物性选择
在ASPEN PLUS软件中,进入Componments页面,输入要添加的组分的化学式或英文名,可查出所需的组分,再将该组分输入到模拟的工艺流程中。将所有组分输入完成后,选择物性即得到所需结果。
在中压蒸汽汽提含醇废水工艺中,选择NRTL或活度系数模型作为流程模拟的全局物性模型,确定物性后,运用ASPEN PLUS自动调用二元交互参数即可得出结论。
规定好组分和物性模型后,再输入各进料物流变量,然后输入换热器、汽提塔、混合器等模块的参数变量,这样就大致完成了整个流程的输入,打开Control Pannel页面,点击Run按钮即可进行模拟计算。
5 灵敏度分析
点击Model Analysis Tools项目下的Sensitivity选项,新建一个灵敏性分析任务,选择恰当的操纵变量和因变量,并设置好操纵变量的调节范围,经初始化后重新运行一次,利用Plot Wizand系统绘成图,可以清晰地看出操作变量对因变量的影响情况。
5.1 加入中压蒸汽量对汽提后底水中甲醇含量的影响
保持其他条件不变,通过调节汽提塔气相进料——中压蒸汽的流量,模拟其对汽提后底水中醇含量影响,结果见图2。
由图2可见: