化工过程模拟与优化 课程设计报告 醋酸甲酯羰基化 生产醋酸酐过程概念设计 指导老师：钱宇教授 陆恩锡教授 学生：胡剑青 周立新 专业：化学工程 2001年12月23日 0.前言
概念设计指在基础研究成果、文献的数据、现有类似的操作数据及经验基础上，按照所开发的新技术工业化规模而作出的预设计，从而达到指导过程研究及对基础研究提出进一步要求的目的，它是实验研究和过程研究的指南。
概念设计不同于工程设计，它不能作为施工依据。但是，成功的概念设计不但可以节省大量的人力和物力，而且可以加快新技术的开发速度，提高开发的水平和实用价值。任何单一产品的生产过程都可能有许多方案可供选择。如何从技术、经济的角度把最有希望的方案设计出来，是作为强化研究开发工作的方向，这是一种系统化的分级决策过程，也正是概念设计的真谛。概念设计要求设计者综合开发初期收集的技术经济信息，通过分析研究，对开发项目作出方案设想，主要包括：原料和成品的规格，生产规模，工艺流程图及说明，物料衡算和热量衡算，主要设备的规模，型号和材质的要求，检测方法，主要技术和经济指标，投资和成本的估算，投资回收预测等。
随着计算机技术的发展,计算机辅助设计日益广泛用于化工过程设计之中。在进行概念设计时，采用流程模拟软件进行物料衡算和热量衡算，投资和成本估算等问题的模拟计算以及进行整体优化。本文采
用流行过程模拟软件ASPLEN PLUS作为辅助设计工具进行醋酐生产的概念设计。
0.1设计依据
本设计根据《过程设计》课程要求进行，将现代化工的设计理论应用于具体实践，力图体现现代化工过程设计的思想，追求节能、降耗、环境友好等经济和技术目标。由于本设计模拟的是当前国内尚未工业化生产的流程，缺乏部分具体应用的技术资料，因此设计中存在采用理想假设的地方。
0.2技术来源与特点
本设计是根据《化工过程概念设计》课程基本原理，参考国外生产简介，咨询专家，自主设计了醋酸甲酯羰基化法合成醋酐的工艺过程。主要包括从原料到产品的所有工艺过程，由于时间限制，仅对主要工艺过程和操作条件进行了研究和确定，并未进行工艺优化及过程的经济分析。醋酸甲酯羰基化法合成醋酐目前国内尚未工业化生产，该法同其它方法相比具有许多优势。
0.3 产品及原料规格
本设计采用纯醋酸甲酯，纯一氧化碳和碘甲烷及铑基催化剂进行设计，产品醋酸酐要求性能符合国家标准。国家标准见表1。
表1 醋酸酐的国家标准（GB10668-89） 指标名称 指标
优等品一等品合格品
色度（铂-钴）号≤10 15 25 醋酸酐含量 %≥98.5 98.0 96.00 沸程（压力在1.013*105Pa）℃138.0-141. 137.5-141. 136.5-141. 5
蒸发残渣 %≤0.005 0.01 0.01
含铁量 %≤0.0001 0.0002 0.0005 重金属（以Pb计） %≤0.0001 0.0002 0.0005
氯化物（以Cl计） %≤0.0002 0.0005 0.001 高锰酸钾指数 mg/100ml ≤60 80 0.4产量及原料消耗
本设计按年产30万吨醋酐的生产规模进行设计，全年按7200小时开工时间。每小时产量转化为摩尔量计算达440Kmol/hr。反应的转化率为75％，故原料消耗为：591 Kmol/hr。
1．产品相关信息 1.1产品简介
醋酸酐（又称乙酸酐，简称醋酐）为无色易流动液体，分子式可表示为(CH3CO)2O。分子量为102g/mol，相对密度（d415）1.080, 熔点-73℃，沸点139℃，折光指数（20℃）1.3904，水中溶解度（20℃）12%。易燃烧，遇水分解成醋酸。溶于乙醇、乙醚、苯和氯仿等有机溶剂。
醋酸酐是一种重要的有机化工原料，主要作为乙酰化剂，也能用作脱水剂和是制造高级感光胶片的材料，而二醋酸纤维素则用于制造香烟过滤嘴和塑料。醋酐还广泛地用于医药、染料、农药、轻工、纺织等工业，是生产阿司匹林、维生素B1、醋酸可的松、氯霉素等几十种常用药品的原料，也是合成许多染色剂、燃料、农药和香料的必备原料。由醋酐制备的过氧化乙酰是聚合反应的引发剂，也可用作漂白剂，醋酐还可以用于金属的电解抛光、制造六素精炸药以及氯乙酸、
氯乙酰和高级酸酐等衍生物。 1.2生产及需求
我国醋酐工业发展比较迟缓，目前只有上海、吉林等10来个小厂生产。其中，吉林化学工业公司是目前我国产量最大的醋酸酐生产企业，1993年醋酸酐产量2.02万吨，占全国醋酸酐总产量的56.6％；其次是上海试剂一厂，产量0.36万吨，占10.1％；兴化化肥厂产量0.27万吨，占7.5％，居第三位。主要生产厂还有南通醋酸化工厂、山东新华制药厂和蚌埠东风化工厂等。我国醋酐生产技术比较落后，一直采用传统的丙酮与醋酸高温裂解烯酮法和乙醛氧化法，工业应用羰基化法合成醋酐的技术尚无采用。
国际上，醋酐的工业生产除采用普遍乙醛氧化法、烯酮法外，羰基合成法已经成为一项重要技术。1983年由Halcon公司与Eastman－Kodak公司所属的Tennessee合作在其大型煤化工基地建成的羰基化合成醋酐工厂，年生产能力达22.7万t。1991年Halcon公司又建成年产醋酐27万t的第二套生产线。目前每年用羰基合成法生产的醋酐已达80多万t，占世界总产量的40％以上。国内及国际醋酐工厂生产状况列于表2。
表2 国际、国内醋酐生产状况
世界醋酐年产量现已达到200万t。我国1999年醋酐生产仅5万多t，与世
界总产量相比只占2.3％左右。所以，随着我国改革开放政策的实施和经济的蓬勃发展，在化工原材料方面，醋酐远远不能满足国内市场的需求，国家就不得不拿出大量的外汇来进口醋酐及其下有产品。
据资料统计我国每年仅进口制备烟用过滤嘴用的二醋酸纤维素就达15－20万t。
因此，在我国非常有必要开发新工艺来提高醋酐的产量。 1.3生产方法
生产醋酐主要有乙醛氧化法、烯酮法、羰化合成法等。各种方法的优缺点
比较如下：
1.3.1乙醛氧化法产物复杂，除醋酸、醋酐外还有：过氧化醋酸甲酯、二氧化碳、醋酸甲酯和亚乙基二醋酸酯等；故导致分离困难、设备繁多。此外，该法腐蚀性强，主要设备需银制或银质衬里，其余为不锈钢。设备、管材费用昂贵。
1.3.2烯酮法工艺生产醋酐与羰基化法比较投资大、成本高、原料费用和公用工程消耗高、折旧率也高（见表3）。同样规模（年产2
2.7万t）的生产装置投资，烯酮法为1.63亿美元，而羰基化法仅为0.96亿美元，仅为烯酮法的60％，尽生产成本为68％。烯酮法裂解温度需750℃左右，常常会引起反应管结炭而阻塞，能耗也高。
表3 醋酐合成的技术经济分析
工艺路线烯酮法羰基化法产品规模（万t/a）22.7 22.7 投资（百万美元）162.8 96.4 产品成本（美分 /kg）
原料19.2 17.2 公用工程7.3 1.5 可变费用26.5 18.7 折旧费用11.2 6.8 净生产成本44.7 30.4
1.3.3羰基化法是上世纪80年代由美国Eastman公司开发的醋酐制备新工艺，1983年Eastman公司首次采用醋酸甲酯羰基化法建成了2
2.7万t/a的醋酐装置。之后，英国British Pretroleum公司、美国Celanese公司等相继开发了醋酸－醋酐联产工艺，这使得传统的醋酐生产方法――烯酮法和乙醛氧化法受到较大冲击。醋酸甲酯羰基化制醋酐工艺摆脱了对石油原料的依赖，是C1化学大型工业化技术开发的重大突破，它代表了当今醋酐生产的先进技术潮流，具有流程短、产品
质量佳、消耗指标低、“三废”排放少等优点。总之，乙醛氧化
法和烯酮法的生产成本都比较高，经济效益差，环境污染问题多，生产规模也不大，正处于逐渐为羰基合成法所取代的过程之中。
2生产过程 2.1反应的化学机理
本设计采用醋酸甲酯羰基化法合成醋酐，碘甲烷作为助催化剂，采用铑基催化体系。其主要的反应机理示于图1。
图1醋酸甲酯羰基化制醋酐反应机理
在该反应机理中，有两个循环过程：一个是CH3I对[Rh(CO)2I2]-的氧化加成，继而生成CH3COI的循环（Ⅱ）,另一个是乙酰碘与醋酸甲酯生成(CH3CO)2O和CH3I的循环（Ⅰ）。醋酸甲酯羰基化反应的速率控制步骤为：
2.2反应的选择性、转化率
该反应过程中，醋酸甲酯转化率为75％，生成醋酐选择性为99％，
醋酐收率为74.25％。
2.3反应条件及相态
醋酸甲酯与一氧化碳在175℃,3.6MPa条件下发生合成反应，在该条件下出料，醋酐、醋酸甲酯、碘甲烷为液相，一氧化碳为气相，反应为气液反应。各物料基本性质列表见表4。
表4 纯物料基本性质 项目醋酐醋酸甲酯碘甲烷 熔点 (℃) -73 -98.1 -66 沸点 (℃) 139 57 42.5
相对密度（d2020） 1.0838 0.9930 2.279 折射率（（n D20） 1.3904 1.3594 1.5290 2.4流程设计 2.4.1生产流程图 生产流程图见图2。 2.4.2流程图说明
一氧化碳经过混合器(M1) 和压缩机(COM)进入反应器R1，醋酸甲酯和碘甲烷经过混合器M2、换热器H1进入反应器，反应器温度和压力分别为1750C、3600Kpa，反应釜为钛材、喷射鼓泡型，催化剂为铑基催化剂、碘甲烷作为助催化剂。反应器分为气相和液相出料，出料被送入一个混合器M3，接着进入闪蒸器（FLASH），闪蒸器操作压力为5atm，温度为200C，顶部释出的CO气体回流至混合器（M1），冷凝液被送入第一个精馏塔（T1），塔顶分离出醋酸甲酯和碘甲烷，塔底得到产物醋酸酐。醋酸甲酯和碘甲烷继续被送入第二个精馏塔，塔顶馏分为碘甲烷，塔底为醋酸甲酯，醋酸甲酯循环回混合器M2，继续参与反应。
3．生产过程分析
整个生产系统包括：反应系统、分离系统、循环系统及换热系统。 MIXER MIXER MIXER
图2 醋酸甲酯羰基化制醋酐生产流程图 3.1 反应系统
反应系统主要包括固定床式反应器，压缩机，换热器及两个混合器。进料物流1为CO(250C、1atm)进料，10号物流为闪蒸器分离的CO回流至混合器，两股物流经过压缩机到进入反应器所需的温度和压力。4号物流为液态醋酸甲酯和碘甲烷(250C、1atm)进料，15号物流为经过第二精馏塔分离出的醋酸甲酯回流，两股物流经混合器、换热器也达到进入反应器所需的状态。反应器采用钛材、喷射鼓泡型，催化剂为铑基催化剂、碘甲烷作为助催化剂，反应所需温度1750C，压力3600Kpa，为气液反应。反应器出料分为气相出料8号和液相出料7号物流。其中均含有醋酸甲酯，碘甲烷，醋酸酐和CO四种物料。M1的操作条件为1atm，M2的操作条件为36atm，压缩机COM的操作条件定为压力变化35atm，效率0.79，热交换器的操作条件为36atm，1750C。反应系统的图示见图3。
图3 反应系统图示 3.2分离系统
本设计的分离系统包括闪蒸器和两个精馏塔。 3.2.1分离系列的确定
由反应的原理可知，在醋酸酐的合成过程中，由于反应物转化不完全、出
料中就必然存在多种组分，必须对反应产物进行分级分离。组份分离的原则是：最轻的组分最先分离；流量最大的组分最先分离；高收率的组分最后分离；分离困难的组分最后分离等。
在本设计中，根据沸点之间的差异，首先用一个闪蒸器（FLASH）将产物中一氧化碳分离出来。醋酸甲酯、碘甲烷和产品醋酐，再进入第一精馏塔，产品醋酐和醋酸甲酯、碘甲烷分开。为了循环利用醋酸甲酯，就必须对醋酸甲酯和碘甲烷进行进一步分离，因此设置第二精馏塔，将塔底所得的醋酸甲酯循环回流利用。
3.2.2分离条件的确定 分离流程图见图4。
图4 分离系统流程图
3.2.2.1闪蒸器分离条件的确定
经反应器出来的气相和液相物流经过一个混合器使其压力降为常压，此物流中含有反应物CO、醋酸甲酯、助催化剂碘甲烷和产品醋酸酐，根据它们的沸点不同，可以先将轻组份CO分出。在本设计中利用ASPEN模拟软件模拟闪蒸器的操作条件如下表。
根据此操作条件模拟的结果为气相出料中一氧化碳的摩尔分率达96.5％以
上。剩余少量的一氧化碳在第一个精馏塔的塔顶可以基本全部得以分离。
3.2.2.2精馏塔分离条件的确定
根据闪蒸罐的底部出料的各组分浓度分布，第一精馏塔T1采用常压操作。根据分离精度要求，用Apsen可以得到塔板数，塔内温度和压力分布，回流比，塔顶和塔底产品流率，塔顶冷凝器和塔底再沸器的热负荷。拟设塔的分离要求为：进料物流中醋酸甲酯和碘甲烷尽量从塔顶采出。产品醋酸酐尽量从塔底采出。拟设塔的分离要求为：产品的醋酸酐在塔底的产品纯度为98％以上。通过简捷法模拟的结果得到上述分离要求下的最小回流比为0.25,本设计中取实际回流比R＝1。
第二精馏塔T2的主要功能是分离助催化剂碘甲烷和反应原料醋酸甲酯。根据第一精馏塔T1的底部出料各组分浓度分布和沸点，第二精馏塔采用加压操作。根据分离精度要求，用Apsen可以得到塔板数，塔内温度和压力分布，回流比，塔顶和塔底产品流率，塔顶冷凝器和塔底再沸器的热负荷。通过简捷法模拟的结果得到上述分离要求下的最小回流比为7.2，本设计中取实际回流比R ＝10。
经过严格模拟法塔计算得到的第一精馏塔和第二精馏塔的操作条件、各股物流的流量及组成如表6所示。
经过T1的分离，塔底产品出料的纯度达到98.5％以上，产出量达440Kmol/hr，满足了产量设计的要求。塔顶出料中产品醋酐的含量甚微。两个精馏塔的冷凝器均为部分冷凝，再沸器均为kettle型，第二塔醋酸甲酯与碘甲烷的分离达到了较为理想的结果，T2塔塔底醋酸甲酯的纯度达到95％以上。
4.结论
本文利用计算机模拟软件ASPEN PLUS 针对国内尚未工业化生产醋酸酐的一类方法―――醋酸甲酯羰基化法的流程进行了计算机模拟探索，给出了各个生产模块的具体操作参数，最终实现了产量目标。
参考文献
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8. W．Gerard Daroux Production of Acetic Anhydride from Acetone , J. Appl.
Chem.，3，1953，P241-251 附录:aspen 模拟软件计算结果：
FLOWSHEET CONNECTIVITY BY STREAMS STREAM SOURCE DEST STREAM SOURCE DEST 4 ---- M2 1 ---- M1 7 R1 M3 3 COM R1 8 R1 M3 9 M3 FLASH 12 T1 ---- 10 FLASH ---- 11 FLASH T1 14 T1 ---- 13 T1 T2 15 T2 M2 5 M2 H1 2 M1 COM 6 H1 R1 16 T2 ---- 17 T2 ----
FLOWSHEET CONNECTIVITY BY BLOCKS BLOCK INLETS OUTLETS COM 2 3 FLASH 9 10 11 T1 11 12 13 14 T2 13 17 16 15 M2 4 15 5 M1 1 2 H1 5 6 R1 3 6 8 7 M3 7 8 9
FLOWSHEET SECTION *** FINAL V ALUES ***
V ARIABLE V ALUE PREV V ALUE ERR/TOL TOTAL MOLEFLOW KMOL/HR 1175.0303 1175.0186 0.1001 METHY-01MOLEFLOW
KMOL/HR 484.0124 484.0006 0.2432 METHY-02MOLEFLOW KMOL/HR 100.0179 100.0179 -1.6034-06 CARBO-01MOLEFLOW KMOL/HR 151.0000 151.0000 -3.8760-09 ACETI-01MOLEFLOW KMOL/HR 440.0000 440.0000 7.4145-10 MASS ENTHALPY CAL/GM -1153.2164 -1153.2146 -1.5433-02 ITERATION MAX-ERR/TOL STREAM ID V ARIABLE
1 0.4628E+05 9 CARBO-01MOLEFLOW 2 0.2432 9 METHY-01MOLEFLOW
IN OUT GENERATION RELATIVE DIFF. CONVENTIONAL COMPONENTS (KMOL/HR )
METHY-01 500.000 59.9882 -440.000 0.235394E-04 METHY-02 100.000 100.000 0.318625E-07 -0.684801E-08 CARBO-01 591.000 151.000 -440.000 0.676143E-08
ACETI-01 0.000000E+00 440.000 440.000 -0.341770E-08 TOTAL BALANCE
MOLE(KMOL/HR ) 1191.00 750.988 -440.000 0.988370E-05 ENTHALPY(CAL/SEC ) -0.191736E+08 -0.206656E+08 0.721957E-01 COMPONENTS
ID TYPE FORMULA NAME OR ALIAS REPORT NAME METHY-01 C C3H6O2-3 C3H6O2-3 METHY-01 METHY-02 C CH3I CH3I METHY-02 CARBO-01 C CO CO CARBO-01 ACETI-01 C C4H6O3 C4H6O3 ACETI-01 BLOCK: COM MODEL: COMPR
INLET STREAM: 2 OUTLET STREAM: 3
*** MASS AND ENERGY BALANCE *** IN OUT RELA TIVE DIFF. TOTAL BALANCE
MOLE(KMOL/HR ) 591.000 591.000 0.000000E+00
ENTHALPY(CAL/SEC ) -0.433426E+07 -0.356986E+07 -0.176363
*** INPUT DATA ***
ISENTROPIC CENTRIFUGAL COMPRESSOR PRESSURE CHANGE ATM 35.0000 ISENTROPIC EFFICIENCY 0.79000
CALCULATED OUTLET PRES A TM 36.0000 CALCULATED OUTLET TEMP K 388.356 ISENTROPIC TEMPERA TURE K 307.124 EFFICIENCY (POLYTR/ISENTR) USED 0.79000 OUTLET V APOR FRACTION 1.00000 INLET HEA T CAPACITY RATIO 1.39829
INLET VOLUMETRIC FLOW RATE , L/MIN 240,859. OUTLET VOLUMETRIC FLOW RATE, L/MIN 21,209.4
INLET COMPRESSIBILITY FACTOR 0.99949 BLOCK: FLASH MODEL: FLASH2
INLET STREAM: 9
OUTLET V APOR STREAM: 10 OUTLET LIQUID STREAM: 11
PROPERTY OPTION SET: WILS-HOC WILSON / HAYDEN-O'CONNELL
IN OUT RELA TIVE DIFF. TOTAL BALANCE MOLE(KMOL/HR
)
1175.02
1175.02
0.000000E+00
ENTHALPY(CAL/SEC ) -0.317775E+08 -0.337891E+08 0.595337E-01 TWO PHASE TP FLASH
SPECIFIED TEMPERA TURE K 293.150 SPECIFIED PRESSURE ATM 5.00000 MAXIMUM NO. ITERA TIONS 30 CONVERGENCE TOLERANCE 0.00010000 OUTLET TEMPERA TURE K 293.15 OUTLET PRESSURE A TM 5.0000
HEAT DUTY CAL/SEC -0.20116E+07
V APOR FRACTION 0.10949 BLOCK: H1 MODEL: HEATER
INLET STREAM: 5 OUTLET STREAM: 6 IN OUT RELA TIVE DIFF. TOTAL BALANCE
MOLE(KMOL/HR ) 950.03 950.03 0.000000E+00
ENTHALPY(CAL/SEC ) -0.272173E+08 -0.257919E+08 -0.523690E-01 SPECIFIED TEMPERA TURE K 448.150 SPECIFIED PRESSURE A TM 36.0000 MAXIMUM NO. ITERA TIONS 30 CONVERGENCE TOLERANCE 0.00010000 OUTLET TEMPERA TURE K 448.15 OUTLET PRESSURE A TM 36.000 HEAT DUTY CAL/SEC 0.14253E+07
BLOCK: M1 MODEL: MIXER INLET STREAM: 1 OUTLET STREAM: 2 IN OUT RELATIVE DIFF. TOTAL BALANCE
MOLE(KMOL/HR ) 591.000 591.000 0.000000E+00 ENTHALPY(CAL/SEC 0.000000E+00
TWO PHASE FLASH
MAXIMUM NO. ITERA TIONS 30
CONVERGENCE TOLERANCE 0.00010000 OUTLET PRESSURE A TM 1.00000 BLOCK: M2 MODEL: MIXER
INLET STREAMS: 4 15 OUTLET STREAM: 5 PROPERTY OPTION SET: WILS-HOC WILSON / HAYDEN-O'CONNELL
TWO PHASE FLASH
CONVERGENCE TOLERANCE 0.00010000 OUTLET PRESSURE A TM 36.0000 BLOCK: M3 MODEL: MIXER INLET STREAMS: 7 8 OUTLET STREAM: 9
)
-0.433426E+07
-0.433426E+07
PROPERTY OPTION SET: WILS-HOC WILSON / HAYDEN-O'CONNELL
BLOCK: M3 MODEL: MIXER (CONTINUED) *** MASS AND ENERGY BALANCE *** IN OUT RELA TIVE DIFF. TOTAL BALANCE
MOLE(KMOL/HR ) 1175.03 1175.02 0.100180E-04 MASS(KG/HR ) 99200.9 99200.1 0.879048E-05
ENTHALPY(CAL/SEC ) -0.317778E+08 -0.317775E+08 -0.103338E-04
*** INPUT DATA *** TWO PHASE FLASH
MAXIMUM NO. ITERA TIONS 30
CONVERGENCE TOLERANCE 0.00010000 OUTLET PRESSURE A TM 1.00000 BLOCK: R1 MODEL: REQUIL INLET STREAMS: 3 6 OUTLET V APOR STREAM: 8 OUTLET LIQUID STREAM: 7
PROPERTY OPTION SET: WILS-HOC WILSON / HAYDEN-O'CONNELL
*** MASS AND ENERGY BALANCE ***
IN OUT GENERATION RELATIVE DIFF. TOTAL BALANCE MOLE(KMOL/HR ) 1615.03 1175.03 -440.000 -0.281572E-15 MASS(KG/HR 01
TWO PHASE TP FLASH
SPECIFIED TEMPERA TURE K 448.150 SPECIFIED PRESSURE ATM 36.0000
)
99200.9
99200.9
-0.884653E-09
ENTHALPY(CAL/SEC ) -0.293618E+08 -0.317778E+08 0.760295E-
MAXIMUM NO. ITERA TIONS 30 CONVERGENCE TOLERANCE 0.00010000
SOLID SPLIT FRACTIONS:
SUBSTREAM NO. = 1 MIXED SUBSTREAM, NO SOLID SPLITS. BLOCK: R1 MODEL: REQUIL (CONTINUED) *** RESULTS ***
OUTPUT TEMPERA TURE K 448.15 OUTPUT PRESSURE A TM 36.000 HEAT DUTY CAL/SEC -0.24161E+07
V APOR FRACTION 0.17241 BLOCK: T1 MODEL: RADFRAC INLETS - 11 STAGE 13 OUTLETS - 12 STAGE 1 13 STAGE 1 14 STAGE 24
PROPERTY OPTION SET: WILS-HOC WILSON / HAYDEN-O'CONNELL
*** MASS AND ENERGY BALANCE *** IN OUT RELA TIVE DIFF. TOTAL BALANCE
MOLE(KMOL/HR ) 1010 1010 0.000000E+00
ENTHALPY(CAL/SEC ) -0.327982E+08 -0.326673E+08 -0.399167E-02 BLOCK: T1 MODEL: RADFRAC (CONTINUED)
**** INPUT DATA **** **** INPUT PARAMETERS ****
NUMBER OF STAGES 24 ALGORITHM OPTION STANDARD ABSORBER OPTION NO INITIALIZA TION OPTION STANDARD HYDRAULIC PARAMETER CALCULA TIONS NO INSIDE LOOP CONVERGENCE METHOD BROYDEN DESIGN SPECIFICA TION METHOD NESTED MAXIMUM NO. OF OUTSIDE LOOP ITERATIONS 25 MAXIMUM NO. OF INSIDE LOOP ITERATIONS 10
FLASH TOLERANCE 0.00010000 OUTSIDE LOOP
CONVERGENCE TOLERANCE 0.00010000
**** COL-SPECS ****
MOLAR V APOR DIST / TOTAL DIST 0.0010000 MOLAR REFLUX RATIO 1.00000 MOLAR BOTTOMS RATE KMOL/HR 440.000
**** PROFILES ****
P-SPEC STAGE 1 PRES, A TM 1.00000 **** RESULTS ****
*** COMPONENT SPLIT FRACTIONS *** OUTLET STREAMS 12 13 14 COMPONENT:
METHY-01 .94801E-11 .99989 .11435E-03 METHY-02 .61671E-09 1.0000 .27565E-08 CARBO-01 .22597E-01 .97740 .51159E-31 ACETI-01 .22560E-36 .36466E-12 1.0000 *** SUMMARY OF KEY RESULTS ***
TOP STAGE TEMPERA TURE K 288.6 BOTTOM STAGE TEMPERATURE K 368.75 TOP STAGE LIQUID FLOW KMOL/HR 570.004
BOTTOM STAGE LIQUID FLOW KMOL/HR 440.000 TOP STAGE V APOR FLOW KMOL/HR 0.60636 BOTTOM STAGE V APOR FLOW KMOL/HR 1,519.23 MOLAR REFLUX RATIO 1.00000 MOLAR BOILUP RA TIO 3.45280
CONDENSER DUTY (W/O SUBCOOL) CAL/SEC -3,933,670. REBOILER DUTY CAL/SEC 4,064,590.
**** MAXIMUM FINAL RELA TIVE ERRORS **** DEW POINT 0.69158E-04 STAGE= 19
BUBBLE POINT 0.18861E-04 STAGE= 20
COMPONENT MASS BALANCE 0.15013E-05 STAGE= 15 COMP=ACETI-01 ENERGY BALANCE 0.88304E-04 STAGE= 18
**** PROFILES **** ENTHALPY
STAGE TEMPERA TURE PRESSURE CAL/MOL HEA T DUTY K A TM LIQUID V APOR CAL/SEC
1 288.6 1.0000 -90032. -27519. -.39337+07 2 325.72 1.0000 -97326. -78324. 11 328.16 1.0000 -0.10150E+06 -88046. 12 328.59 1.0000 -0.10224E+06 -88069. 13 334.04 1.0000 -0.11090E+06 -89223. 14 335.10 1.0000 -0.11259E+06 -94613. 15 335.50 1.0000 -0.11326E+06 -96776. 16 335.67 1.0000 -0.11353E+06 -97628. 17 335.78 1.0000 -0.11370E+06 -97960. 18 336.55 1.0000 -0.11467E+06 -98132. 23 366.42 1.0000 -0.14327E+06 -0.13341E+06
24 368.75 1.0000 -0.14329E+06 -0.13363E+06 .40646+07 BLOCK: T1 MODEL: RADFRAC (CONTINUED)
STAGE FLOW RATE FEED RA TE PRODUCT RA TE KMOL/HR KMOL/HR KMOL/HR LIQUID V APOR LIQUID V APOR MIXED LIQUID V APOR 1 606.4 0.6064 605.7576 0.6063
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