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年产1千吨对二甲苯项目换热网络综合设计

AspenEnergyAnalyzer是AspenTech公司旗下的软件产品，专门用丁研究和优化换热网络，其提供了加点分析和换热网络优化设计的环境，是Aspen在工程设计上的一个亟要应用软件。本次流程的换热网络分析优化便是借助AspenEnergyAnalyzer完成。

为分析工艺流程的换热网络情况，先将各换热流股的信息剥离出来，得到表3.1。

表3.1换热流股信息

Tab3.1Jnformationofhealexchangestreams

显热

潜执

显热

初始

换热

热负荷

初始

换热

热负荷

初始 换热 热负荷

温度／

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终温I

它

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温度／

它

终温f

·c

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·c

终温／

·c

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水

25.03

134.4

111.89

134.4

134.4

501.1I

134.4

135

0.26

甲苯甲醇

20.04

134.7

28.31

134.7

148.9

51.69

148.9

149

0.02

反应进料

110.1

460

390.6

反应产物

467.2

111.3

393.06

r

.3

？－

716.39

粗产品

151.3

25

9.67

、

设计换热网络时一般取缎小传热温差为10-2o·c, 这里取20C为最小传热温差，将

上表数据输入AspenEnergyAnalyze1，.得到T-H图3.1。

CompositeCurves

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Enthalpy(kJIh)

图3.1流程T-H图

fig.3.1ProcessT-Hdiagram

分析换热网络可知，夹点处热流股温度为ll13.C，冷流股温度为91.3C.

其中，反应产物显热段的MCP为397SkJ/h,水显热段MCP为3683kJ/h,反应进料MCP为4019kJ/h，三者接近，可优先换热。其中反应进料与反应产物溫位都在400C以上，故反应产物应先预热反应进科，后与水换热。得到换热网络格子图见图3.2。

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图3.2换热网络格子图

Fig.3.2HENdiagram

_根据格子图分析可知，该换热网络中在反应产物与水和反应产物与甲荣甲醇的换热中存在换热回路，需要断开以减少换热器数目；而且反应产物为气相，气相流股分支换热操作闲难中试装置管线液相流扯较细，也不适合分支换热；所以需要做出调整，得到优化换热网络见图3.3。

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图3.3优化换热网络

Fig.3.3OptimizedHEN

该网络中，反应产物与反应进料换热后，先后预热水与甲苯甲醇混合物，将反应产物加热至443.SC，将水加热至110)它。甲苯甲醇混合物先后与粗产品和反应产物换热，加热至83.3C。换热网络改造前后冷热公用工程消耗对比见表3.2。

表3.2公用工程消耗对比

Tab3.2Comparisonofutilities

优化换热网络前

优化换热网络后

公用工程

消耗兰／kw

消耗盎lkw

低压蒸汽

839.78

736.92

循环水

1178.73

702.97

低温水

69.94

69.27

燃料瓦斯

390.56

16.74

电

21.27

21.27

由表3.2可知，进行换热网络优化后，极大的节省了循环水和燃料瓦斯的用盘，低压蒸汽和低温水用盘也有所减少，实现了巨大的经济价值。

热功集成

通过对换热网络优化后的流程进行模拟