異丙苯法制苯酚丙酮氧化工段的動態(tài)模擬.pdf

1、苯酚和丙酮是應用廣泛的有機合成原料，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，具有工藝流程復雜、安全生產(chǎn)要求極嚴格、對裝置運行人員技術要求高等特點?；し抡鏅C正是針對化工工藝的高度復雜性及要求嚴格性，為解決化工技術人員的培訓以及輔助生產(chǎn)、輔助優(yōu)化等問題而開發(fā)出來的，而流程模擬技術構成仿真機開發(fā)的基石。
　　本文針對異丙苯法制苯酚丙酮裝置的氧化工段展開。通過系統(tǒng)組分分析以及物料衡算，建立了各個反應器的反

2、應網(wǎng)絡。選擇UNIQUAC熱力學方程，利用Unisim Design化工流程模擬軟件，對氧化工段進行了穩(wěn)態(tài)模擬，采用設計參數(shù)進行測試和校正，最終得到模擬結果的平均相對誤差為0.54663％，最大相對誤差為1.9646％，顯示出穩(wěn)態(tài)模擬結果的準確性，流程模擬的合理性，為后面動態(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)。
　　本文的重點工作在于工藝流程的動態(tài)模型構建和測試。首先建立了氧化工段的基礎物性數(shù)據(jù)和熱力學性質(zhì)等基礎模型;然后根

3、據(jù)工藝中各個單元模塊的特點，建立了換熱器、精餾分離設備以及反應器等主要設備的數(shù)學模型，并建立了動態(tài)模擬平臺的系統(tǒng)結構模型和過程控制模型;最后，探討了所建動態(tài)模型的求解計算問題。通過對動態(tài)數(shù)學模型的多次運行測試和改進，使最終的動態(tài)數(shù)學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際生產(chǎn)過程。經(jīng)驗證，動態(tài)數(shù)學模型的模擬計算結果的平均相對誤差為0.5936％，最大相對誤差為2.1518％，與企業(yè)提供的設計數(shù)據(jù)基本吻合;動態(tài)數(shù)學模型的控制系

4、統(tǒng)能夠有效地對工藝過程進行控制;動態(tài)數(shù)學模型能夠嚴格按照開停車操作手冊完成裝置的開、停車過程。驗證結果證明了所建立的苯酚丙酮氧化工段的動態(tài)數(shù)學模型的準確性和可靠性，能夠通過組態(tài)工具進行仿真機的開發(fā)。
　　本文以某企業(yè)異丙苯法年產(chǎn)35萬噸苯酚丙酮生產(chǎn)工藝為背景，對該工藝進行了穩(wěn)態(tài)模擬和動態(tài)模擬研究，進而開發(fā)出了異丙苯法制苯酚丙酮氧化工段的化工仿真機，并成功應用于某煉化企業(yè)的員工培訓以及輔助生產(chǎn)、輔助優(yōu)化等方面。仿真機運行結果的準確性