原油蒸馏装置及其换热网络的协同优化

利用流程模拟软件aspen plus建立原油蒸馏装置和耦合换热网络的稳态模型,以经济利润最大和系统热负荷最小为目标,利用多目标遗传优化算法对常减压系统进行优化研究,并获得相应的帕内托(Pareto)最优解集,在权衡经济利润和系统热负荷目标后选择最优操作工况,利用aspen能量分析器(AEA)对优化前后常减压系统的换热网络进行夹点分析。结果表明:与初始工况相比,最优工况的经济利润增长了6. 12%,热负荷下降了3. 57%,蒸馏产品产量增加了2. 82%,冷热公用工程消耗量分别下降了20. 35%和21. 13%,该协同优化方法能有效优化常减压系统。     

碱性离子液体[Bmim]Im催化大豆油制备脂肪酸甘油单酯研究

通过两步反应合成咪唑型碱性离子液体[Bmim]Im,通过核磁、红外对其进行表征.以大豆油与丙三醇为原料,用[Bmim]Im催化酯交换反应制备脂肪酸甘油单酯.通过单因素实验分别考察反应温度、反应时间、醇/油摩尔比、催化剂用量及催化剂重复使用次数对甘油单酯收率的影响.结果表明:当反应温度为190℃、反应时间为3h、醇/油摩尔比为6、催化剂用量为原料油用量的10%的条件下,大豆油反应转化率可达到93%,脂肪酸甘油单酯的收率达到了64.5%,且催化剂重复使用5次单酯收率未见明显下降.     

异丙醇-水-1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-辛基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([OMIM]BF4)的异丙醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,加入[OMIM]BF4摩尔分数为10%时异丙醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[OMIM]BF4摩尔分数分别为20%和30%时,偏离程度越大;[OMIM]BF4表现出盐效应,使异丙醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丙醇-水物系的共沸点;[OMIM]BF4摩尔分数越大,盐效应越明显,随着[OMIM]BF4摩尔分数的增加,异丙醇对水的相对挥发度增加。[OMIM]BF4可以作为异丙醇-水物系萃取精馏的溶剂,适宜的[OMIM]BF4摩尔分数为20%。用NRTL模型对数据进行了关联,关联的结果和实验计算值差不多,符合实验趋势。     

基于遗传算法的常减压装置多目标优化

利用流程模拟软件Aspen Plus建立常减压装置稳态模型,以经济效益和CO_2排放量为目标,提出基于遗传算法NSGA-Ⅱ的优化方法,利用该方法求解常减压装置多目标优化问题,从而得到一组最优混炼比和操作条件的Pareto解集。结果表明,在保证产品规格的前提下,经济效益和CO_2排放量呈正比;增大轻油比例可以提高经济效益,但也必然会导致CO_2排放量的增大。     

异丁醇-水-1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐物系等压汽液平衡数据的测定

在101.32 kPa下,用改进的Othmer釜测定了含离子液体1-丁基-3-甲基四氟硼酸咪唑盐([BMIM]BF4)的异丁醇-水物系的等压汽液平衡数据。实验结果表明,当[BMIM]BF4的摩尔分数为10%时异丁醇-水二组分物系的汽液平衡线就开始偏离,[BMIM]BF4摩尔分数为20%,30%时,偏离程度越大;[BMIM]BF4表现出盐效应,使异丁醇对水的相对挥发度发生改变,消除了异丁醇-水物系的共沸点;[BMIM]BF4含量越大,盐效应越明显,随着[BMIM]BF4含量的增加,异丁醇对水的相对挥发度也随着增加。[BMIM]BF4可以做为异丁醇-水物系萃取精馏分离的有机盐,适宜的[BMIM]BF4摩尔分数为20%。