精馏塔提馏段温控系统设计

精馏是复杂的化工过程,精馏控制系统的主要被控对象是精馏塔。精馏控制系统的设计,难在控制变量的选取,约束条件的取舍,以及操作变量的组合形式复杂。本文采用温度作为间接质量指标,设计一种按提馏段指标的控制系统,以实现对精馏过程的有效控制。     

基于PLC的精馏实验平台设计与开发

以S7-200 PLC为控制器,精馏塔为被控对象,开发了基于PLC的精馏过程控制实验平台。介绍了该实验平台的组成、各组成部分的作用及结构参数等。设计了基于PLC的控制方案和安全联锁系统,实现了对精馏塔的塔釜液位、塔釜加热功率、进料温度、回流比等典型参数的实时检测和自动控制以及发生异常情况时系统会自动启动安全保护措施;描述了监控软件对精馏过程的实时监控等功能。应用结果表明,基于PLC的精馏过程控制实验平台操作简单,人机界面友好,可实现多个教学项目。     

多变参数分批精馏技术分离N－乙基苯胺

采用多变多数分批精馏技术分离精细化工产品Ｎ－乙基苯胺系列产品，实际生产表明，有持液、变气速及变压强、变回流比的设计方法可行；精馏塔操作可靠，分离效率高；所得产品的纯度≥９９％；控制塔身持液量操作法可提高产品收率．     

多变参数分批精馏技术分离N—乙基苯胺

采用多变参数分批精馏技术分离精细化工产品Ｎ－乙基苯胺系列产品，实际生产表明，有持液、变气速及变压强，变回流比的设计方法可行；精馏塔操作可靠，分离效率高；所得产品的纯度≥９９％，控制塔身持液量操作法可提高产品收率。     

关于萃取精馏塔精馏段控制的探讨

本文主要讨论了萃取精馏塔,在原料液组成Z_f<1/β时,采用精馏段控制的必要性及可能性,并对各种操作变量,进行了讨论。     

精馏塔控制实质的探讨

本文从精馏操作原理出发,得出精馏塔控制的实质是在塔板结构与塔板数不变的条件下,改变操作条件,以使精馏塔在受到干扰后仍能维持原来的塔顶或塔底产品组成。应用这些基本关系,推导出操作变量的近似计算公式。这些关系式经过计算验证,误差在允许范围内,在控制中是可以应用的。     

神经网络在精馏塔温度控制系统中的应用

传统的精馏塔温度控制系统采用离散PID控制。本文提出用BP神经网络的控制技术,以提高产品的质量。同传统的PID控制相比较,神经网络控制有许多优点。把BP神经网络的控制方法应用到精馏分离塔的温度控制系统中,运行结果表明:这种控制方法具有较高控制精度和较强的适应性以及良好的控制效果。     

顺丁烯二酸酐回收新工艺（Ⅰ）—热分解反应精馏过程研究

提出以正丁醇为溶剂回收顺酐的新工艺。在吸收塔中用丁醇吸收反应气体中的顺酐生成顺丁烯二醇单丁酯，然后在反应精馏塔中将单酯分解为顺酐和丁醇。研究了反应精馏过程操作压力、回流比、塔身温度分布以及进料组成、进料温度、进料中醇酐摩尔比等对单热分解反应精馏的影响。     

精馏塔塔顶温度的大气压补正

精馏塔的馏出液组成与塔顶温度有关，大气压不同塔顶温度也不同。高度和盆地地区大气压与标准大气压偏差很大，其对塔顶温度的影响不容忽视。本文分析了大气压对塔顶温度的影响并提出了校正方法，对高原和盆地地区的精馏操作具有十分重要的意义。     

双酚A脱水精馏过程的模拟与优化

基于Aspen Plus仿真,研究了一个双酚A脱水精馏塔装置的优化操作问题。采用RadFrac模块进行全流程模拟,选择UNIQUAC热力学模型,对以苯酚和丙酮为原料生产双酚A的脱水精馏过程进行模拟计算。分析了进料位置和回流比对分离纯度和年总操作费用的影响,在进料位置和回流比同时变化的情况下,利用Matlab寻优,得到了脱水精馏塔的最佳进料位置及回流比。仿真结果显示,优化后的塔顶水质量分数比优化前有了明显提高,年总操作费用大大降低。该优化结果对工业流程设计和生产操作具有指导意义。     

苯-甲苯-异丙苯精馏模拟与优化

本文利用多组分多级分离的严格算法对苯、甲苯、异丙苯精馏过程中的精馏塔进行模拟计算,通过对重要操作参数进行分析,得到优化的操作条件:P=130300Pa,TF=363.64K,NF=7,R=2.0,并在此条件下得到最终的优化结果。结果表明,优化后的分离效果较好,且能耗低。     

新型反应精馏集成过程与传统反应精馏过程的比较

在传统反应精馏塔模型中引入Murphree板效率,建立了带侧反应器的新型反应精馏集成过程的模型,采用Aspen Plus的RADFRAC模块计算效率高,结果可靠.从反应量、温度、液相摩尔流率和组成分布等系统地比较了新型反应精馏集成过程与传统反应精馏过程.结果表明,带5个侧反应器的新型反应精馏集成过程可以达到传统反应精馏塔的等同效果,并且新型集成过程的精馏塔结构比传统反应精馏塔结构简单,设备尺寸小.     

超高纯氙去除氪低温精馏塔HYSYS模拟优化

为满足大型暗物质探测器PandaX-4T低本底及高灵敏度的要求,探测介质氙(Xe)中氪(Kr)含量要求为n_(Kr)/n_(Xe)≤1×10~(-13)(n为物质的量).本文以超高纯氙去除氪低温精馏塔为例,首先简单介绍精馏塔及其结构设计.其次,对该塔的精馏塔参数进行HYSYS模拟及优化,得出现有运行工况下精馏塔内压力、温度以及氪浓度的分布,并研究了进料位置、回流比、进料流量、再沸器加热量、废品氙流量及进料压力等操作因素对精馏纯度的影响.提出优化提纯效果的精馏操作参数,即塔压为221 kPa、回流比为145时,原料氙中氪含量可从5×10~(-7)提纯到4.1×10~(-14),这对超高纯氙去除氪低温精馏的产品纯度进一步提高有重要指导意义.     

基于[EMIM][Ac]离子液体萃取剂的正丙醇与乙酸甲酯酯交换反应精馏设计

基于年度总成本最小化的分析方法,计算优化了正丙醇与乙酸甲酯酯交换反应生成乙酸正丙酯的反应精馏过程。提出一种离子液体（1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐）作为萃取剂用于乙酸甲酯与甲醇产物分离的新工艺,以代替无萃取剂的常规精馏塔。考察了反应精馏塔的提馏段、精馏段,反应段的塔板数、回流比以及萃取塔进料位置和萃取剂量对新工艺能耗和费用的影响。与传统工艺比较结果表明,新工艺节省再沸器的能耗和操作费用约30%。     

年产60万t对二甲苯项目中苯/甲苯/混合二甲苯分离的Aspen Plus模拟研究

采用Aspen Plus软件对年产60万t的对二甲苯项目中的苯、甲苯和混合二甲苯物系在分隔壁精馏塔中的分离进行模拟计算,通过对分隔壁精馏塔进料板的位置、回流比、侧线采出位置等参数的优化,以求达到经济效益最好、节能效果最佳为目的。将优化后的分隔壁精馏塔与传统的普通双塔精馏在分离效果、能耗方面进行比较,结果表明分隔壁精馏塔分离效果较好、能耗较低,热负荷比常规精馏塔降低了24.05%。     

基于模糊神经网络分类器的精馏塔温度控制器设计

文章对精馏塔温度控制中所遇到的参数耦合严重、非线性高、数学模型难以建立的问题,提出了一个基于模糊神经网络分类器的控制方案,以精馏塔温度、流量、液位作为输入,导热油阀门开度作为输出,通过对人工操作的自适应学习和模糊化处理,实现对精馏塔温度的智能控制。实验结果表明,该方案能够模仿人工操作,智能学习的精度很高。     

苯与乙烯或丙烯烷基化反应精馏过程的稳态模拟

采用平衡级模型研究了苯单独与乙烯或丙烯烷基化反应的精馏过程。计算的塔内温度和液相组成分布与已有实验和非平衡级模拟吻合较好,表明平衡级方法能够准确有效地描述非均相催化反应精馏。在乙烯丙烯同时进料时,考察了苯烯比、苯质量空速、回流比和塔顶压力对烯烃转化率、热负荷和每年总投资的影响。计算表明,当苯与乙烯丙烯进料比分别为3.5和2.0、空速2h^-1、回流比10.0、压力0.71MPa、催化剂填装分率18%时,乙烯和丙烯的转化率均能达100%。同时,反应精馏塔的TAC小于乙烯丙烯分别进行烷基化反应精馏的值,故能降低成本。后续常规精馏塔分离的馏出物中,异丙苯、乙苯和苯浓度均可达到95%以上。     

乙腈废液渗透汽化脱水过程工艺设计

对渗透汽化脱水过程处理医药行业乙腈废液的工艺进行了研究.采用渗透汽化与精馏的耦合方式对乙腈废液脱水进行工艺设计,通过对渗透汽化和精馏工序的工艺计算,得到相关工艺参数,即当进料量为100kg/h时,渗透汽化采用单板逐级串联操作,级数为31级,膜面积为12.4m2;在精馏工序中,理论塔板数为30块,预精馏塔最佳操作点回流比为0.5,进料塔板为11层,成品精馏塔最佳操作点回流比为3.0,进料塔板12层.此时乙腈成品水份含量≤0.01%,满足工业化生产最优标准.     

隔壁精馏塔分离醋酸乙烯酯模拟优化的研究

隔壁精馏塔技术是一种优良的精馏节能与过程强化技术。与常规精馏技术相比,具有较高的热力学效率,能耗低,减少了设备投资和数量。针对醋酸乙烯酯精制工艺,在对常规双塔精馏分离流程分析基础上,设计了醋酸乙烯酯隔壁精馏塔工艺方案,并采用Aspenplus进行模拟计算和优化,分析了隔壁塔塔内的气相分配比、回流比、液相分配比、温度分布、气相组成分布、液相组成分布对产品质量的影响,确定了隔壁塔的回流比、进料板位置和侧线出料板的位置。研究结果表明,在处理量和产品质量不变的条件下,与传统的双塔分离工艺相比,热能耗由41 200 kW降为22 400 kW,冷能耗由28 300 kW降为18 200 kW,热耦合效果显著,设备的投资和数量减少。     

DMF与CHCl3混合液精馏分离工艺的研究

采用模拟的二甲基甲酰胺（DMF）与三氯甲烷（CHCl3）混合液（DMF质量分数为47％）,通过精馏塔进行分离。当进料量为2L·h^-1时,得出最佳的操作条件如下：进料状态为泡点进料,加料位置为第七块塔板进料,回流比为4。最终结果为：理论塔板数为4．5块,塔板效率为37．5％,塔顶产品DMF质量分数低于0．01％,塔底产品DMF质量分数达到96．03％。该新方法与传统的直接精馏法相比既能减少精馏能耗,又能回收利用DMF,还可使萃取剂CHCl3重复使用,对环境友好不造成污染。