醋酸脱水萃取精馏过程的控制研究

通过Aspen Plus软件首先模拟了醋酸脱水萃取精馏系统。然后在稳态模拟的基础上,为该过程建立了2种控制结构,并采用动态模拟软件Aspen Dynamics考察了在进料流量发生±20%和进料组成中醋酸发生±5wt%干扰时其控制性能。传统萃取精馏控制结构CS₁不能较好地处理-5 wt%HAC进料组成干扰,醋酸产品质量的稳态余差较大,为0.43 wt%。为了减小该稳态余差,在CS₁基础上添加一个温度控制回路,提出一种改进的控制结构CS₂。模拟结果显示,CS₂对于进料流量和组成干扰均能处理得较好,将该进料组成干扰的稳态余差降到0.03 wt%。     

新戊二醇间歇精馏过程的模拟、优化与应用

应用PRO/II化工模拟软件对新戊二醇(NPG)精馏过程进行模拟,模拟结果与实际生产数据相吻合,相对误差在0.80%~3.85%之间。模拟分析了蒸馏时间、回流比、蒸汽流量等参数对新戊二醇精馏过程的影响规律,提出了减少塔顶馏出液中新戊二醇含量、精馏时间的工艺优化方案,与原生产工艺相比,塔顶馏出液中NPG的损失量由1.13%降至0.80%,精馏时间可缩短1h。以工艺优化方案一为依据对生产装置进行改造,改造后与改造前相比,精馏时间缩短了0.4h。     

热泵精馏流程构建策略及应用研究

基于蒸汽压缩式热泵精馏流程的特点及应用范围,提出了一个5层次策略来求解较优热泵精馏流程,并对每一层次分别求解,解决构建较优热泵精馏流程的复杂性。根据提出的构建热泵精馏的策略和原则,以粗苯乙烯精馏塔为例,利用流程模拟软件化工之星-ECSS,进行了热泵精馏流程的构建及模拟与优化设计。结果验证了根据本文所提出的策略进行优化设计,能够产生较优的热泵精馏流程。     

酯交换合成碳酸二乙酯反应精馏工艺的模拟

碳酸二乙酯是一种性能优良的绿色溶剂,在锂离子电池行业中应用广泛。以碳酸二甲酯和乙醇为原料,采用反应精馏工艺生产碳酸二乙酯是目前的主流工艺。由于该反应分为两步进行,因此如何调节工艺参数来提高反应物转化率和产品收率是工业生产中的重要问题。本文以实验得出的动力学方程、UNIQUAC热力学模型,应用Aspen Plus流程模拟软件实现了工业实际反应精馏工艺流程的模拟,详细讨论了进料位置、回流比、进料配比等因素对反应精馏塔性能的影响。结果表明,模拟值与实验值吻合良好,在回流比为4.5～5,混合进料第20块板,进料醇酯比2.5:1,反应段（2～31）块板,空速小于0.18 hr^-1时,反应精馏塔性能最佳。模拟结果对反应精馏合成碳酸二乙酯的工艺设计和过程优化具有重要指导意义。     

基于Aspen Dynamics氯乙烯精馏过程的动态模拟及应用

为了找出氯乙烯精馏过程中某个操作参数发生扰动时对其它操作参数的影响,利用Aspen Dynamics软件针对某工厂PVC生产装置实例,建立了氯乙烯精馏过程的动态模拟流程,以该流程为基础进行动态模拟与分析:先是对比了动态模拟的初始化结果与稳态模拟结果,表明动态模拟的计算精度可以满足工程计算需要;然后分析了精馏系统的进料量、进料组成等操作参数发生扰动时,对低沸塔的塔顶、塔底采出量及其组成的影响,以及对高沸塔的塔顶、塔底采出量及其组成的影响,获得了这些干扰引起的动态响应曲线,有利于进一步优化低沸塔和高沸塔的控制方案,从而指导工业生产。     

硝基苯精馏过程的模拟优化

传统等温硝化制硝基苯工艺中,采用双塔精馏除去硝化产物中水、苯等轻组分和二硝基苯、硝基酚等重组分。本文采用Aspen plus软件对双塔流程进行稳态模拟优化,对其精馏特性进行了分析,指出初馏塔馏出量是一个重要的操作参数。对馏出比D/F进料位置等参数进行灵敏度分析,其优化值对工业生产过程具有重要的参考指导作用。     

甲醇精馏系统模拟与优化

本文应用过程模拟软件Aspen Plus,采用Wilson和PSRK相结合的物性方法,实现了对某厂甲醇四塔双效精馏系统的模拟.为降低生产成本,本文通过对系统模拟与分析,对生产的工艺流程进行进一步改进,并提出3个优化方案:(1)增加加压精馏塔侧线采出送常压精馏塔作为进料;(2)对常压精馏塔塔底和回收塔塔底部分废水进行循环;(3)采用加压精馏塔与预精馏塔双效精馏.经过模拟计算,改进后的新工艺流程在保证甲醇产品的产量与质量的前提下,共能节省公用工程热量21173 kW,节省公用工程冷量16268 kW,节省工业用水10375 kg/hr,污水处理量减少10 375 kg/hr.本文所选用的单元操作模型及物性方法对于模拟甲醇精馏系统是准确可靠的,因此本文所提出的优化方案能为甲醇工业生产节能、节水以及减少废水排放的改造和新工艺流程的开发提供理论依据.     

基于相对?矩阵的精馏塔控制结构选择

精馏塔是化工过程中的主要耗能装置之一,是一个典型的多输入多输出系统,具有强非线性、强耦合的特点。不同控制结构对精馏塔的操作性能有很大的影响,进而影响精馏塔的能效性能。相对增益矩阵(RGA)广泛应用于控制结构的选择,但RGA没有考虑控制结构选择对能效的影响。本文结合RGA和基于热力学第二定律的相对?增益矩阵(REA),分别以可控性和能效为具体指标,对精馏塔的控制结构进行选择,使所选的控制结构既有良好的可操作性以及节能效果。最后,以苯-甲苯精馏分离过程为应用背景,给出了具有最佳控制性能和能效水平的控制结构,并采用动态模拟验证可控性,分析稳态热力学数据验证能效性能。     

化工精馏高效节能技术开发及应用

高效节能精馏流程通过优化构造流程结构,合理利用精馏塔顶蒸汽的冷凝潜热,可以大幅度降低精馏过程的能耗.本文系统研究各种节能型精馏流程,重点分析3种热泵精馏、4种多效精馏和4种热偶精馏的流程特点,建立节能型精馏流程优化模拟及分析系统,将模拟优化计算的结果与普通精馏流程对比.结果表明,热泵精馏节能率可达80%以上,多效精馏40%以上,热偶精馏20%以上,为工业化应用提供设计依据和友好的平台.     

Android隐式信息流检测的本体模型

针对传统的信息泄漏检测技术无法有效检测Android应用中存在的隐式信息泄露的问题,提出了一种将控制结构本体模型与语义网规则语言（SWRL）推理规则相结合的Android隐式信息流（ⅡF）推理方法。首先,对控制结构中能够产生隐式信息流的关键要素进行分析和建模,建立控制结构本体模型;其次,通过分析隐式信息泄露的主要原因,给出基于严格控制依赖（SCD）隐式信息流的判定规则并将其转换为SWRL推理规则;最后,将添加的控制结构本体实例与推理规则共同导入到推理引擎Jess中进行推理。实验结果表明：所提方法能够推理出多种不同性质的SCD隐式流,公开样本集的测试准确率达到83.3%,且推理耗时在分支数有限时处于合理区间。所提模型方法可有效辅助传统信息泄露检测提升其准确率。     

部分热集成变压精馏分离酚焦油裂解产物过程模拟与优化

由于酚焦油裂解产物中,苯酚-苯乙酮体系的共沸组成对压力变化敏感,提出了变压精馏分离苯酚-苯乙酮共沸体系的新工艺,选择UNIQUAC物性方法,根据变压精馏原理确定了高、低压塔间循环物流的流量,用Aspen Plus软件对该工艺流程进行了模拟,提出了ASPEN Plus中精馏塔参数优化的通用方法,从而获得了各塔的最优参数。通过对模拟结果的分析,提出以高压塔的塔顶蒸汽为低压塔的塔釜热源的热集成新工艺,并将该工艺所需能耗和年度总费用与常规的变压精馏工艺相对比,结果表明高压塔冷凝水用量节省近2万吨/年,低压塔年度投入总费用降低约30%。     

甲醇精馏系统的模拟与优化研究

应用Aspen Plus化工流程模拟软件,对甲醇双塔和三塔双效精馏工艺流程进行模拟与分析。以RadFrac为精馏塔的单元操作模型,且通过对比分析选择了较为合理的热力学物性方法。使用Aspen Plus灵敏度分析工具分别研究了回流比、进料位置、操作压力等工艺参数对甲醇精馏过程的影响,确定了适宜的操作条件以及优化方案。同时利用Aspen Plus自带的经济分析器对两种工艺系统进行经济性评估,为各企业提供最为经济合理性的工艺路线。模拟结果表明:在满足生产标准的条件下,甲醇三塔双效精馏系统相比于双塔精馏系统,具有产能高、产品质量好、能耗低的优点;三塔精馏系统总资本成本比双塔系统高11.32%,总工程消耗成本比双塔系统低48.94%。     

乙烯精馏系统-脱丁烷塔智能操作优化

针对乙烯精馏过程,本文提出在线优化结构模型.为了避免复杂精馏过程建模和与大型流程模拟软件接口程序的时间延迟,提高模拟运箅速度,该模型结合神经网络的学习功能,用于精馏过程的模拟计算.采用改进的遗传算法,实现乙烯数字工厂中脱丁烷塔的在线优化系统,算法引入模式搜索技术和加速策略,满足在线优化的时间和精度要求.计算结果表明,该法具有运算时间短、收敛快的优点,能够满足在线优化的要求.同时,为该优化模型拓展到其它工艺过程提供参考.     

基于CrudeManager的常减压装置模拟研究

在原油切割中使用常减压装置模拟,一方面为第三方软件提供符合实际常减压装置的原油及馏分物性数据,更好的为计划优化模型、调度优化模型以及全流程优化模型提供数据;另一方面可分析市场上的新油是否适合该厂常减压装置的蒸馏情况,更好的指导工艺生产。本文针对现有原油切割中常减压装置模拟的不足,采用半严格的简捷精馏计算方法,从相对挥发度、分馏指数、参考组分等方面对常减压装置模拟进行研究分析。在半严格的简捷精馏计算方法中,使用芬斯克方程获得能表征常减压装置分离效率的参数即有效切割温度(ECP)、提馏指数(stripping FI)和精馏指数(rectifying FI)。使用CrudeManager软件和某厂的常减压塔数据进行模拟分析,获得常减压装置各馏分的有效切割温度14.1℃、186.8℃、258.6℃、341.4℃、452.9℃、536.0℃,提馏指数,精馏指数和蒸馏曲线,结果显示该方法能准确地模拟常减压装置,很好地解决了馏分间的返混问题,具有良好的应用价值。     

以甘油为萃取剂分离环己烷、水和仲丁醇三元共沸物的模拟研究与优化

模拟过程采用萃取精馏法,以甘油为萃取剂,选用UNIFAC物性分析方法,基于Aspen plus对含有高浓度环己烷和仲丁醇的有机废水精馏过程进行了模拟。以达到产品纯度要求为目的,用灵敏度分析对塔板数、回流比、进料位置、萃取剂流量等工艺参数进行优化。模拟优化结果表明:T101理论塔板数为17,进料位置第14块塔板,回流比为2;T102理论塔板数为5,进料位置第3块塔板,回流比为2;T103理论塔板数为20,进料位置2块塔板,回流比为2;T104理论塔板数为12,进料位置10块塔板,回流比为2,萃取剂用量1870kg/h时,分离得到的环己烷浓度≥99wt%,仲丁醇浓度≥99wt%,符合设计规定。     

ChemCAD在精馏塔动态模拟中的应用

以丙酮回收塔为例,研究ChemCAD在精馏塔动态模拟中的应用,建立带有控制系统的动态精馏模型.分析精馏塔操作条件、进料状况等发生变化时,精馏塔在当前控制方案下的动态响应过程,得到并分析常规PID控制方案在精馏塔操作中存在的问题,为进一步剖析精馏过程特性,确定合适的优化及控制方案提供参考.     

酯交换合成仲丁醇过程的动态模拟

本文针对以醋酸仲丁酯和甲醇为原料进行酯交换合成仲丁醇的工艺过程,采用Aspenplus建立了反应精馏过程和仲丁醇分离提纯过程的稳态模型。在此基础上,利用Aspen dynamics进行动态模拟,并提出了4种控制方案。通过动态模拟分析各控制方案的动态响应。根据系统对扰动的适应能力,确定最佳控制策略,即SBAC和MEOH进料流量用比例控制器调节,使得进料醇酯比为2.5:1,并用灵敏板温度控制再沸器热负荷。     

Cirrus Logic DAC动态大

Cirrus Logic 公司推出 Crystal 立体声数字/模拟转换器。此类新一代立体声DAC(CS4340和 CS4341带数字音量控制)具有100dB 的动态范围,可在低价位上提供高质量的音响效果,并且易于安装。Crystal CS4340和 CS4341的性价比和易用性特别适合两个正逢勃兴起的音响消费品领域:DVD 播放机和机顶盒(set-top-boxes)。根据市场调查研究公司 Dataquest 的预测,全球数字有线/卫星机顶盒的产量将从1998年的1290万台增至2000年的2400万台,增幅430万台     

乙酸丁酯反应精馏过程模拟设计

反应精馏偶合了反应和精馏两种单元操作,通过精馏促进反应,可以提高反应转化率和收率,为可逆反应的化工过程生产提供了新的设计途径。基于严格热力学分析计算,利用计算机模拟和优化手段。提出了乙酸丁酯反应精馏、分离纯化的生产流程。采用UNIQUAC方程表征乙酸-正丁醇-乙酸丁酯-水四元非理想体系的汽液平衡,首先,根据实验数据回归了热力学模型中的交互作用参数,并预测了体系中5个共沸物组成,模型的计算结果与实际数据吻合。基于平衡级模型,提出了由平衡反应器、反应精馏塔、倾析器和纯化塔构成的可行流程,对提出的设计流程进行了模拟、优化,得到了操作工艺参数。模拟结果对工业过程的设计和改造具有一定的指导意义。     

精馏过程动态仿真建模

精馏过程的模型化与仿真在化工操作和工艺设计中具有重要的意义。对精馏塔进行动态数学模型的建立与仿真,不仅可以研究精馏过程在不同工况下的变化情况,而且还可以用于精馏塔的优化控制,进而提高精馏过程的生产效益。本文针对精馏塔操作过程,建立了基于平衡级假设和非平衡级假设的精馏过程动态机理数学模型,并对平衡级假设的模型进行了动态模拟。该模型从机理分析入手,进行合理的简化,模型的计算时间大大的缩短,从而使模型具有比较广泛的实用性。该模型采用的动态数学模型为METSH(质量平衡方程、相平衡方程、塔板效率方程、摩尔分数归一化方程、能量平衡方程)方程,通过计算METSH方程,可以模拟出精馏塔内温度、汽相流量、液相流量、汽相组分以及液相组分的变化趋势。通过仿真结果可以看到,该模型比较准确的预测了精馏塔中各个操作参数的动态趋势,与实际情况基本一致,其稳态结果与实际情况也基本吻合。该模型对于仿真培训及精馏过程的控制分析具有较高的理论研究意义和实际应用价值。