Aspen Plus第二次报告
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5.1 下图表示环己烷生产流程图。采用Aspen Plus创建该流程模拟环己烷的生产过程,熟悉其中的压力变换器单元,并求出最终得到的环己烷产品中环己烷的摩尔分数。
环己烷可以用苯加氢反应得到,反应如下:
C6H6(苯)+3H2(氢气)?C6H12(环己烷)
在进入固定床接触反应器之前,苯和氢气进料与循环氢气和环己烷混合。假设苯的转化率为99.8%,反应器出料被冷却,轻气体从产品物流中分离出去。部分轻气体作为循环氢气返回反应器。从分离器出来的液相产品物流进入精馏塔进一步脱除溶解的轻气体,使最终产品稳定。部分环己烷产品循环进入反应器,辅助控制温度。
习题5.1附图 环己烷生产流程
各物流及设备的操作条件如下。
H2IN物流:温度为50℃,压力为2.5MPa,总流率330kmol/h,其中H2,N2,CH4的摩尔分率分别为0.975、0.005和0.02。BZIN物流:温度为40℃,压力为0.1MPa,组分为纯苯,流率为100 kmol/h。
FEED-MIX模块(Heater模块):温度为150℃,压力为2.3MPa。REACT模块(Rstoic模块):温度为200℃,压降为0.1 MPa,苯的转化率为0.998。VFLOW模块(FSplit模块):物流H2RCY的分率为92%。LFLOW模块(FSplit模块):物流CHRCY的分率为30%。HP-SEP模块(Flash2模块):温度为50℃,压降为
0.05 MPa。COLUMN模块:(Radfrac模块):理论板数为12,回流比为1.2,进料位置为第8块理论板,塔压为1.5 MPa,塔釜流出率为99 kmol/h,冷凝器为只有蒸汽采出的部分冷凝器。FEEDPUMP模块(Pump模块):泵的效率为0.6,电动机的效率为0.9,特性曲线数据如下表所示。PIPE模块(Pipe模块):材质为碳钢,系列号40,直径为1in,长度为25m.PUMP模块(Pump模块):出口压力为2.6 MPa。COMP模块(comper模块):采用等熵压缩机,压力增量为0.4 MPa。VALVE模块(Valve模块):出口压力为2 MPa,阀门规格为V810equal percent flow球形阀,公称直径为1.5in。 物性方法为RK-SOAVE。
习题5.1附表 离心泵的特性曲线数据:
流率/(m3/h) 扬程/(m)
启动Aspen Plus,选择模板General with Metric Units,将文件保存为习题5.1.bkp。
第一步:建立如图5.1附图所示的环己烷生产流程。
第二步:输入名称
20 40 10 250 5 300 3 400
第三步:输入组分C6H6(苯)、H2(氢气)、C6H12(环己烷)、N2、CH4
第四步:设置物性方法,选择RK-SOAVE
第五步:设置BZIN物流参数