異丙苯法制苯酚丙酮氧化工段的動(dòng)態(tài)模擬.pdf

1、苯酚和丙酮是應(yīng)用廣泛的有機(jī)合成原料，在化工行業(yè)有著舉足輕重的作用。苯酚丙酮生產(chǎn)系統(tǒng)作為現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)的代表，具有工藝流程復(fù)雜、安全生產(chǎn)要求極嚴(yán)格、對(duì)裝置運(yùn)行人員技術(shù)要求高等特點(diǎn)?；し抡鏅C(jī)正是針對(duì)化工工藝的高度復(fù)雜性及要求嚴(yán)格性，為解決化工技術(shù)人員的培訓(xùn)以及輔助生產(chǎn)、輔助優(yōu)化等問(wèn)題而開發(fā)出來(lái)的，而流程模擬技術(shù)構(gòu)成仿真機(jī)開發(fā)的基石。
　　本文針對(duì)異丙苯法制苯酚丙酮裝置的氧化工段展開。通過(guò)系統(tǒng)組分分析以及物料衡算，建立了各個(gè)反應(yīng)器的反

2、應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。選擇UNIQUAC熱力學(xué)方程，利用Unisim Design化工流程模擬軟件，對(duì)氧化工段進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬，采用設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和校正，最終得到模擬結(jié)果的平均相對(duì)誤差為0.54663％，最大相對(duì)誤差為1.9646％，顯示出穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，流程模擬的合理性，為后面動(dòng)態(tài)流程模擬的建模和調(diào)試提供了可靠的參數(shù)數(shù)據(jù)。
　　本文的重點(diǎn)工作在于工藝流程的動(dòng)態(tài)模型構(gòu)建和測(cè)試。首先建立了氧化工段的基礎(chǔ)物性數(shù)據(jù)和熱力學(xué)性質(zhì)等基礎(chǔ)模型;然后根

3、據(jù)工藝中各個(gè)單元模塊的特點(diǎn)，建立了換熱器、精餾分離設(shè)備以及反應(yīng)器等主要設(shè)備的數(shù)學(xué)模型，并建立了動(dòng)態(tài)模擬平臺(tái)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型和過(guò)程控制模型;最后，探討了所建動(dòng)態(tài)模型的求解計(jì)算問(wèn)題。通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的多次運(yùn)行測(cè)試和改進(jìn)，使最終的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型能夠很好地反映異丙苯制苯酚丙酮工藝氧化工段的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程。經(jīng)驗(yàn)證，動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的模擬計(jì)算結(jié)果的平均相對(duì)誤差為0.5936％，最大相對(duì)誤差為2.1518％，與企業(yè)提供的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)基本吻合;動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的控制系

4、統(tǒng)能夠有效地對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行控制;動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型能夠嚴(yán)格按照開停車操作手冊(cè)完成裝置的開、停車過(guò)程。驗(yàn)證結(jié)果證明了所建立的苯酚丙酮氧化工段的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性和可靠性，能夠通過(guò)組態(tài)工具進(jìn)行仿真機(jī)的開發(fā)。
　　本文以某企業(yè)異丙苯法年產(chǎn)35萬(wàn)噸苯酚丙酮生產(chǎn)工藝為背景，對(duì)該工藝進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬和動(dòng)態(tài)模擬研究，進(jìn)而開發(fā)出了異丙苯法制苯酚丙酮氧化工段的化工仿真機(jī)，并成功應(yīng)用于某煉化企業(yè)的員工培訓(xùn)以及輔助生產(chǎn)、輔助優(yōu)化等方面。仿真機(jī)運(yùn)行結(jié)果的準(zhǔn)確性