CIESC Journal

• REACTION KINETICS, CATALYSIS • 上一篇    下一篇

反应精馏过程中的多稳态分析

杨伯伦; 吴江; 赵国胜; 王华军; 路士庆   

  1. State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2006-06-28 发布日期:2006-06-28
  • 通讯作者: 杨伯伦

Multiplicity Analysis in Reactive Distillation Column Using ASPEN PLUS

YANGBolun; WUJiang; ZHAOGuosheng; WANGHuajun; LUShiqing   

  1. State Key Laboratory of Multiphase Flow in Power Engineering, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2006-06-28 Published:2006-06-28
  • Contact: YANG Bolun

摘要: Reactive distillation processes for synthesis of ethylene glycol (EG) and ethyl tert-butyl ether (ETBE) were modeled with the simulation package ASPEN PLUS. The input multiplicity and output multiplicity were discussed with the method of sensitivity analysis for both cases. In EG production process, steady state multiplicities were studied in terms of effective liquid holdup volume and boil-up ratio. In ETBE synthesis process, the user kinetic subroutine was supplied into ASPEN PLUS firstly, and then the composition, temperature and reaction-rate profiles within the reactive distillation column were presented in detail. A set of stable solution branches based on distinct initial guesses for a range of boil-up ratio were found in EG synthesis. Input multiplicities were observed for a range of reboiler duty at several values of reflux ratio for ETBE synthesis process. These results can be used to avoid excessive energy consumption and achieve optimum design of reactive distillation column.

关键词: reactive distillation;ASPEN PLUS;multiplicity;ethyl tert-butyl ether;ethylene glycol

Abstract: Reactive distillation processes for synthesis of ethylene glycol (EG) and ethyl tert-butyl ether (ETBE) were modeled with the simulation package ASPEN PLUS. The input multiplicity and output multiplicity were discussed with the method of sensitivity analysis for both cases. In EG production process, steady state multiplicities were studied in terms of effective liquid holdup volume and boil-up ratio. In ETBE synthesis process, the user kinetic subroutine was supplied into ASPEN PLUS firstly, and then the composition, temperature and reaction-rate profiles within the reactive distillation column were presented in detail. A set of stable solution branches based on distinct initial guesses for a range of boil-up ratio were found in EG synthesis. Input multiplicities were observed for a range of reboiler duty at several values of reflux ratio for ETBE synthesis process. These results can be used to avoid excessive energy consumption and achieve optimum design of reactive distillation column.

Key words: reactive distillation, ASPEN PLUS, multiplicity, ethyl tert-butyl ether, ethylene glycol