2023年第7期化学工程与装备2023年7月ChemicalEngineering&Equipment207Aspenplus在丙烷制丙烯腈中的应用王欢1，王洪发2，单译1，孔俊嘉1（1．沈阳科技学院；2．中化环境科技工程有限公司，辽宁沈阳110167）摘要：以丙烷氨氧化反应为例,介绍了应用AspenPlus软件模拟丙烯腈生产总流程。分别对反应单元、回收及精制单元流程进行模拟计算。从经济和能耗方面着手，对丙烯腈精馏塔作模拟研究，经分析得：最佳总塔板数为30块，最佳回流比为3。关键词：AspenPlus；丙烯腈；应用引言近十年来我国丙烯腈产业飞速发展，尽管我国丙烯腈新装置不断建设，产量逐年增加，但是仍不能满足国内下游产品快速发展的需求。目前，丙烯腈在国内市场呈现供不应求的状况，每年需大量进口来满足国内市场供应，且进口量呈逐年上升趋势。国内的丙烯腈装置大多采用丙烯氨氧化工艺[1]，我国是世界能源消费大国之一，对石油的依赖度随着对乙烯、丙烯等基本化工原料的需求增长而与日俱增，因此以低碳烷烃替代传统的低碳烯烃生产化工产品日益受到人们重视，丙烷氨氧化反应直接生成丙烯腈引起了人们广泛关注[2]。目前对于丙烷氨氧化，国内尚无以工业化为目的的持续研究。因此很有必要建立该装置的流程模拟模型，通过对工艺流程的模拟，确定较优的操作条件，提升装置的经济效益。1丙烯腈装置流程丙烷氨氧化制丙烯腈过程中所用的催化剂比较特殊，并且能够对该反应起到催化作用的催化剂种类亦比较少。Sb-V和Mo-V混合氧化物被认为是最有可能实现工业化的丙烷氨氧化催化剂。目前，Sb-V混合氧化物催化剂丙烯腈最高收率达到39%[3]；利用高通量组合化学制备的Mo-V混合氧化物中的Mo-V-Nb-Te混合氧化物催化剂的丙烯腈收率达到62%。这两类催化剂共同特点是：（1）都有V存在，并且是活化丙烷的重要元素；（2）为了获得高的选择性，复合氧化物必须形成特定结构，因此各种制备因素强烈地影响催化剂性能[4]。本文以丙烯腈装置为例，选择NRTL-RK热力学模型，应用AspenPlus软件建立丙烯腈装置反应单元、回收及精制单元流程模拟模型，包括流化床反应器、急冷塔、水吸收塔、脱氢氰酸塔、乙腈精馏塔、丙烯腈精馏塔等系统，对产物进行精制提纯，得到工业合格产物。其整体流程模拟见图1。图1工艺流程模拟figure1SimulationoftheprocessflowDOI:10.19566/j.cnki.cn35-1285/tq.2023.07.002208王欢：Aspenplus在丙烷制丙烯腈中的应用1.1反应单元流程模拟图2反应单元模拟figure2Reactionunitsimulation空气压缩后...
