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(yīng)用最為廣泛的一種分離混合物的設(shè)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(shù)是提高石油化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、降低生產(chǎn)成本的主要技術(shù)手段。但精餾過程的塔系優(yōu)化問題屬于大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的非線性規(guī)劃問題,其中基于機(jī)理方法建立的模型因經(jīng)較多假設(shè)與精簡而失其精確性,并且目標(biāo)函數(shù)構(gòu)

2、建復(fù)雜,決策變量多且耦合嚴(yán)重,可行域不易確定,優(yōu)化操作困難,因此在實(shí)際應(yīng)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(chǔ)上,分析物性方法和精餾機(jī)理,對粗乙腈三元體系分離進(jìn)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(jié)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(jìn)行熱力學(xué)氣液平衡計(jì)算,并且最終選擇NRTL模型計(jì)算物質(zhì)的

3、熱力學(xué)參數(shù)。然后將之應(yīng)用于乙腈連續(xù)精制體系的模擬上,深入剖析,模擬結(jié)果與生產(chǎn)數(shù)據(jù)相接近,確定先進(jìn)模擬系統(tǒng)、工藝知識和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合可以較好模擬精餾過程。
　　 2、介紹了三元?dú)庖浩胶庀鄨D,并對乙腈精餾三元共沸體系進(jìn)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(jìn)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