Chem CAD在乙炔冷却工艺设计中的应用

凌林

（芜湖融汇化工有限公司技术开发中心，安徽芜湖241022）

Chem CAD是一个功能较强的化工计算机模拟软件，可通过运算模拟装置的稳态、动态运行，为工艺开发、工程设计以及优化操作和技术改造提供理论指导。

化工工艺设计时需进行大量的物料衡算和能量衡算，它们是化工工艺设计计算的基础。手工计算计算量大，所需物性参数多，耗时长，而采用Chem CAD对乙炔冷却塔冷却过程进行稳态模拟，可快速、准确地获得所需相关物料和能量衡算的数据，为工艺设计的优化提供了可靠的依据。

1 工艺流程和工艺参数

7000Nm3/h乙炔装置中，从乙炔发生器出来的乙炔气体温度在87℃左右，为保证其在进入乙炔压缩机前温度降至30℃以下，需通过在填料冷却塔内使其和水进行直接逆流接触来降温冷却。所需水的量，不仅会影响填料塔的管口设计，还会牵涉到冷却塔泵的选型。

2 热力学模型和模拟结果

选择的数学模型是否恰当，将直接影响所计算物性的准确程度，进而影响计算结果的准确性。

工艺流程模拟所选用热力学模型“Ideal Vapor Pressure”，焓值的计算方法为“SRK”模型方程。

采用 Chem CAD中的“SCDS”(严格精馏塔)模块，进入塔内的水量分别为120m3/h、150m3/h，模拟运行后，比较水出塔后的温度。经Chem CAD化工模拟软件对乙炔冷却塔冷却过程稳态模拟，工艺流程图如图1。

图1 稳态模拟工艺流程图

模拟的结果如表1。

表1 稳态模拟结果

3 结论

分析模拟结果可知：进入塔内的水量分别为120m3/h、150m3/h时，水出塔时的温度分别为59.6℃、53℃。为减轻出塔废水后序冷却换热的负担（再利用），在该装置满负荷生产时冷却水流量至少应在150m3/h时比较合适，此时废水温度在53℃以下。□