高純乙腈連續(xù)精制工藝模擬與優(yōu)化.pdf

1、精餾塔是分離過程中應用最為廣泛的一種分離混合物的設備,在石油、化工過程生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。然而精餾過程是以熱能的消耗來換取石油化工產(chǎn)品的高耗能過程,其操作的優(yōu)化對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量、降低能耗有著重要的意義。
　　 過程模擬、控制與優(yōu)化技術是提高石油化工企業(yè)的經(jīng)濟效益、降低生產(chǎn)成本的主要技術手段。但精餾過程的塔系優(yōu)化問題屬于大規(guī)模復雜系統(tǒng)的非線性規(guī)劃問題,其中基于機理方法建立的模型因經(jīng)較多假設與精簡而失其精確性,并且目標函數(shù)構

2、建復雜,決策變量多且耦合嚴重,可行域不易確定,優(yōu)化操作困難,因此在實際應用中存在很大困難。
　　 本文以某化工公司直接合成法生產(chǎn)乙腈為案例,在熟悉乙腈合成精制的工藝基礎上,分析物性方法和精餾機理,對粗乙腈三元體系分離進行工藝模擬優(yōu)化和控制的研究,以尋求簡易可行的優(yōu)化操作方法。主要內(nèi)容和結果如下:
　　 1、針對高純乙腈連續(xù)精制過程,深入分析精餾原理,對乙腈三元體系進行熱力學氣液平衡計算,并且最終選擇NRTL模型計算物質(zhì)的

3、熱力學參數(shù)。然后將之應用于乙腈連續(xù)精制體系的模擬上,深入剖析,模擬結果與生產(chǎn)數(shù)據(jù)相接近,確定先進模擬系統(tǒng)、工藝知識和生產(chǎn)經(jīng)驗相結合可以較好模擬精餾過程。
　　 2、介紹了三元氣液平衡相圖,并對乙腈精餾三元共沸體系進行了研究,分析模擬數(shù)據(jù),對模擬過程提出優(yōu)化方案。主要考查進料板、壓力因素、出料量和回流比等因素對乙腈產(chǎn)品品質(zhì)及精餾過程中能耗的影響,從中找出較為可行的優(yōu)化操作控制區(qū)域,并確定了最適合操作參數(shù)。
　　 3、將優(yōu)化