特殊精餾分離甲苯—乙醇共沸物系的優(yōu)化與控制.pdf

1、本文采用變壓精餾和萃取精餾兩種工藝分離甲苯-乙醇共沸物系。運(yùn)用AspenPlus和AspenDynamics模擬軟件分別對上述分離工藝進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化與控制結(jié)構(gòu)的研究。
　　針對變壓精餾工藝，使用AspenPlus模擬軟件，基于最小年度總費(fèi)用TAC(totalannualcost)對甲苯-乙醇變壓精餾分離工藝進(jìn)行優(yōu)化，通過迭代計(jì)算分別得出了高、低壓塔在不同操作壓力下的無熱集成、部分熱集成和完全熱集成變壓精餾之最優(yōu)經(jīng)濟(jì)案例。對比三

2、種變壓精餾工藝的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)案例發(fā)現(xiàn)，無熱集成時(shí)設(shè)備費(fèi)用最高，部分熱集成時(shí)操作費(fèi)用最低，完全熱集成時(shí)年度總費(fèi)用最小。運(yùn)用AspenDynamics軟件逐步建立三種變壓精餾工藝的不同控制結(jié)構(gòu)并進(jìn)行動態(tài)性能測試與分析。研究結(jié)果表明無熱集成和部分熱集成時(shí)，通過分別添加組分與溫度串級的控制結(jié)構(gòu)和壓力-補(bǔ)償溫度的控制結(jié)構(gòu)可以處理好流量與組成的擾動;完全熱集成時(shí)，由于兩塔的高度耦合及可控自由度的減少，開發(fā)的控制結(jié)構(gòu)只能處理較小的流量干擾。
　　針

3、對萃取精餾工藝，采用Flash2模塊繪制等相對揮發(fā)度曲線以及研究不同進(jìn)料比下兩關(guān)鍵組分的相對揮發(fā)度，篩選出正丁基苯(NBB)作為適宜的萃取劑。建立全局最優(yōu)迭代方法，通過迭代計(jì)算得出萃取精餾工藝的最佳設(shè)計(jì)參數(shù)與操作條件。動態(tài)模擬并分析多種控制結(jié)構(gòu)，響應(yīng)結(jié)果表明固定回流比的控制結(jié)構(gòu)無法處理好進(jìn)料組成的干擾;固定R/F和QR/F比值的控制結(jié)構(gòu)不僅可以處理好進(jìn)料組成干擾，而且對進(jìn)料流量的擾動有著更快的響應(yīng)速度，但無法使塔頂產(chǎn)品純度維持于期望值;