对于分流分壁精馏塔分离BTX工艺计算机模拟工作

论文导读：流比等参数，确定最佳的工艺参数。浅析比较两种分离技术的模拟优化结果，分壁精馏塔的再沸器负荷比常规精馏塔负荷减少27.61%，并且各产品质量均符合分离要求。通过模拟历程确定分壁精馏塔分离三组分混合物的最佳汽液分流比范围，汽相分流比为0.4-0.46，液相分流比为0.6-0.7和适合分壁精馏塔分离工艺的三组分混合物料中中间组分的
摘要：精馏分离是化工行业尤其是石油炼制行业中最重要的单元操作之一，在所有分离工艺中历史最悠久，技术最成熟。但是，它也是整个工艺以及化工行业中耗能最大的单元操作。随着全球能源紧张，开发新型分离技术与装置，减少精馏能耗和投资已成为化工行业中的必定走势。本论文通过采取化工工艺流程模拟软件ChemCAD对苯、甲苯和二甲苯（BTX）混合物分离流程进行模拟优化和浅析。对BTX混合物料分别采取分壁精馏塔和常规精馏双塔系统进行计算机稳态模拟和优化。在模拟历程中，浅析优化分壁精馏塔和常规精馏塔的论述板数、进料位置、操作压力和温度、侧线采出位置、汽液相分流比等参数，确定最佳的工艺参数。浅析比较两种分离技术的模拟优化结果，分壁精馏塔的再沸器负荷比常规精馏塔负荷减少27.61%，并且各产品质量均符合分离要求。通过模拟历程确定分壁精馏塔分离三组分混合物的最佳汽液分流比范围，汽相分流比为0.4-0.46，液相分流比为0.6-0.7和适合分壁精馏塔分离工艺的三组分混合物料中中间组分的比例范围0.50-0.75。同时，为了探讨分壁精馏塔工艺的稳定性和操作性，还对分壁精馏塔工艺进行了动态模拟浅析。本论文对分壁精馏塔的模拟优化探讨可以为我国的分壁塔分离技术的进展运用提供一定的论述指导，同时为我国的完全热耦合论述及节能减排技术提供了新思路。关键词：分壁精馏塔论文汽相分流比论文液相分流比论文ChemCAD论文动态模拟论文
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ABSTRACT4-6
目录6-9
第一章 文献综述9-33

1.1 精馏技术原理及分类9-13

1.1 精馏技术原理9-10

1.2 精馏技术种类10-13

1.2 精馏节能技术13-18

1.2.1 概述13-14

1.2.2 优化操作条件14

1.2.3 改善换热网络14-17

1.2.4 优化塔器构件17-18

1.3 化工模拟软件在化工历程中的运用18-24

1.3.1 概述18-20

1.3.2 稳态流程模拟20-22

1.3.3 动态流程模拟22

1.3.4 稳态模拟与动态模拟的联系22-23

1.3.5 化工流程模拟系统的运用23-24

1.4 几种常见的化工流程模拟软件24-27

1.4.1 化工流程模拟系统的基本结构24

1.4.2 几种常见的化工流程模拟软件的介绍与浅析比较24-27

1.5 分壁精馏塔的探讨进展27-31

1.5.1 分壁精馏塔的国内外探讨近况27-28

1.5.2 分壁精馏塔的工业运用28

1.5.3 分壁精馏塔的工作原理及构造28-31

1.6 本论文的探讨课题、探讨内容及探讨作用31-33

1.6.1 探讨课题31

1.6.2 探讨内容31-32

1.6.3 探讨作用32-33

第二章 化工热力学模型的选取33-39

2.1 相平衡33

2.2 气液平衡联系式33-34

2.3 几种热力学模型方程的比较34-39

2.3.1 状态方程（EOS）35-36

2.3.

1.1 RK（Redpch-Kwong）方程35

2.3.

1.2 SRK（Soe-Redpsh-Kwang）方程35

2.3.

1.3 SRKM 方程35-36

2.3.

1.4 PR（Peng-Robinson）方程36

2.3.2 活度系数方程36-39

2.3.1 Wilson 方程36-37

2.3.2 NRTL 方程37

2.3.3 UNIQUAC 方程37

2.3.4 UNIFAC 方程37-39

第三章 常规精馏模拟探讨39-46

3.1 分离序列的选取39

3.2 模拟历程39-46

3.

2.1 常规精馏分离的初步设计计算40-41

3.

2.2 严格模拟优化计算41-46

3.

2.1 论述板数、进料位置与回流比的确定41-42

3.

2.2 操作压力和操作温度优化42-43

3.

2.3 塔板上的气液流率及汽液组分分布43-45

3.

2.4 常规精馏分离工艺模拟优化结果45-46

第四章 分壁精馏塔的简捷模拟优化46-51

4.1 分壁精馏塔模型的初步设计46

4.2 分壁精馏塔简捷模型的初步设计计算46-47

4.3 分壁精馏塔简捷模型的模拟优化47-51

4.

3.1 论述板数优化47-48

4.

3.2 进料位置与回流比优化48-49

4.

3.3 分壁精馏塔简捷模型的优化计算结果49-51

第五章 分壁精馏塔的严格模拟优化51-66

5.1 分壁精馏塔模型设计51-52

5.2 分壁精馏塔气液分流比的确定52-55

5.

2.1 汽液相分流比的定义53

5.

2.2 最佳汽液相分流比范围53-55

5.3 分壁精馏塔的论述塔板数55-61
5.

3.1 公共精馏段论述板数55-56

5.

3.2 预分馏段论文导读：

与主分馏段论述板数56-57
5.

3.3 公共提馏段论述板数57

5.

3.4 分壁精馏塔的进料板位置57-59

5.

3.5 分壁精馏塔侧线采出位置59-60

5.

3.6 操作压力及操作温度的优化60-61

5.4 塔板流率及组成分布61-63

5.5 分壁精馏塔工艺与常规精馏工艺模拟优化结果比较63-66

5.1 优化结果比较63-64

5.2 分壁精馏塔的节能效果浅析64-66

第六章 分壁精馏塔工艺的动态模拟66-73

6.1 进料温度干扰66-67

6.2 进料流率干扰67-69

6.3 液相分流干扰69-70

6.4 汽相分流干扰70-73

第七章 最佳进料中间组分比例探讨73-76

7.1 分离指数73-74

7.2 不同甲苯组分比例探讨74-76

第八章 结论与展望76-78
8.1 结论76-77
8.2 展望77-78
参考文献78-83
攻读学位期间发表论文情况83-84
致谢84