连续减压侧线精馏精制200号聚醚胺的模拟与实验研究

采用连续减压侧线精馏对200号聚醚胺进行精制研究,通过Aspen plus模拟软件考察精制过程中各因素对分离效果的影响,优化分离过程条件,确定最佳操作参数. 优化后,侧线采出中目标组分伯胺质量分数为 94.38%,收率为92.01%. 在稳态模拟优化条件基础上,通过Aspen dynamics建立连续减压侧线精馏的动态控制结构,考察了在发生不同扰动工况下各项控制指标的变化情况,结果表明动态控制结构CS1可很好地应对精馏过程的扰动. 在模拟优化条件的基础上,建立连续侧线减压精馏装置进行精馏实验验证,实验值与模拟值基本一致.     

带有中间储罐的间歇精馏的动态模拟与控制

使用Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics模拟了用于分离正己烷/正庚烷/正辛烷三元体系的中间储罐间歇精馏过程。首先在稳态模拟中按照连续精馏流程的模拟方法确定稳态模拟流程,在动态模拟中关闭进料和产品出口阀门,来实现间歇精馏在Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics中的模拟。在Aspen Plus Dynamics中研究带有高选择器的组成控制结构和温度控制结构。两种控制结构都能使产品纯度达到分离要求。结果显示:就产品纯度稳定性而言,带有高选择器的温度控制结构相比组成控制结构有更好的控制性能。     

恒馏出液组成常规间歇精馏过程模拟的数值计算误差

为了完善间歇精馏过程的模拟技术,研究了模拟间歇精馏过程的数值计算误差及其相对稳定定量方法.采用拟稳态法模拟理想条件下恒馏出液组成操作常规二元间歇精馏过程,总汽化量数值计算结果的误差是截断误差、舍入误差和传播误差的耦合.根据大数定律,提出了理论板有限时,总汽化量数值计算结果误差的近似计算方法,及提出了采用拟合法计算Ric...     

甲醇变压逆流双效精馏系统工艺模拟与优化

对粗甲醇的精馏工艺方法进行了评述,提出以变压逆流工艺实现精馏系统内热集成,达到节能目的.建立了变压逆流双效精馏系统工艺模型,基于序贯模块法的稳态过程模拟进行流程模拟计算,得到了该流程的基本数据,对具有热集成的精馏系统加压精馏塔操作压力对分离的影响、冷凝再沸器传热温差、分离要求对精馏节能的影响等方面进行对比研究并优化.结果表明：变压逆流热集成的甲醇双效精馏工艺差压小,是宜选的流程,可以节蒸气25.5%,节冷却水31.6%.     

间甲苯二胺脱水精馏工艺

为降低间甲苯二胺脱水过程中的能耗,提出了双效精馏和热泵精馏节能工艺。使用Aspen Plus流程模拟软件,对该体系的常规精馏、3种双效精馏、热泵精馏进行模拟优化,得出间甲苯二胺脱水过程的最佳操作条件和设备参数;最后分别对常规精馏、双效精馏和热泵精馏的综合能耗和最小年度总费用(TAC)进行了分析对比。研究结果表明：热泵精馏的节能效果最好,比常规精馏能耗节约了47.5%,年度总费用节约了31.9%。     

MTBE催化精馏过程模拟分析

甲基叔丁基醚 (MTBE)工业生产是典型的催化精馏过程。以过程模拟软件为工具 ,对影响MTBE催化精馏过程的因素进行了模拟计算 ,分析了过程操作参数如塔的操作压强、回流比、甲醇 (MEOH)的进料位置、反应区、惰性组分等对实际操作与设计的影响。研究结果表明 ,较高的操作压强和适量的惰性组分有利于过程的进行 ;合理安排反应区位置、MEOH进料位置和回流比对获得较高的异丁烯转化率是十分重要的。     

Aspen Custom Modeler软件应用研究

以AspenCustomModeler软件为开发平台,从机理出发,用CustomModeler语言建立贮槽、蒸发器等典型化工过程对象静态模型和动态模型,并以模型为基础,对双级贮槽串级控制系统进行了动态模拟研究。同时,对乙二醇溶液的双效蒸发过程进行了稳态优化模拟研究,考察了换热面积、换热系数的变化对该过程最优化结果的影响。研究了VisualBasic与CustomModeler及Excel之间的通信方法并编程序,在VisualBasic开发的操作界面上实现对AspenCustomModeler模拟监控和结果分析。     

节能型芳烃分离工艺研究

采用稳态模拟技术,对芳烃生产装置精馏系统进行优化节能研究.研究结果表明:将3种典型双效精馏流程应用于芳烃分离流程中,在保证苯塔产品指标的前提下,均有一定的节能效果.权衡整体投资和产生的经济效益,选择平流双效精馏流程对芳烃分离流程苯塔进行节能改造意义更大,其节能率达43.65%.     

恒馏出液组成常规间歇精馏过程模拟的数值计算误差

为了完善间歇精馏过程的模拟技术,研究了模拟间歇精馏过程的数值计算误差及其相对稳定定量方法。采用拟稳态法模拟理想条件下恒馏出液组成操作常规二元间歇精馏过程,总汽化量数值计算结果的误差是截断误差、舍入误差和传播误差的耦合。根据大数定律,提出了理论板有限时,总汽化量数值计算结果误差的近似计算方法,及提出了采用拟合法计算Richardson外推法的误差系数。拟合法通过拟合足够多组总汽化量的数值计算结果和相应的过程离散段数计算误差系数,有效降低了（或消除）随机误差（舍入误差和传播误差）对计算误差系数的影响,提高了Richardson外推法估计截断误差的准确（稳定）性。     

SMC模压过程非稳态温度场数值模拟

SMC模压成型过程固化度与温度是强耦合关系，为了对SMC模压成型过程非稳态温度场与固化度进行数值模拟，依据固化动力学和非稳态导热理论，建立了温度场和固化度动力学模型。通过DSC试验分析确定模型中固化度动力学参数。利用有限单元与有限差分相结合的方法，建立了温度场和固化度数值模型。应用Euler逐步迭代法实现了计算机解耦，数值模拟与试验比较，结果吻合，为优化模压成型工艺提供了理论依据。     

稠油热采三维比例物理模型边界热损失模拟研究

以传热学理论为基础,根据物理模型自身的特点建立一维非稳态热传导模型,用于分析具有不同内外边界条件的热损失过程。开展物理模型边界热损失数值模拟研究,将对流换热模型和半解析无限厚盖层热损失模型与非稳态热传导模型进行对比分析。实例计算结果表明,对流换热模型与非稳态热传导模型模拟结果吻合较好。     

基于TOUGH2模拟CO2地质封存对地层温度的影响

运用水流及热量运移的数值模拟软件TOUGH2建立三维模型,通过长时间恒速地注入含CO2的流体,模拟研究CO2地质封存对地层温度的影响。结果表明,CO2地质封存之前地层温度处于平衡状态,封存之后打破原有平衡|地层渗透率越高,越利于温度的交流|整个地层温度经历从非稳态到稳态的过程,温度的交换由于受到能量守恒的制约,整个地层的最后温度约处于初始时刻上、下地层温度的中间值|不断注入的流体对整个地层温度的影响有限,地层温度早期变化速度较快,后期变化速度逐渐减缓。     

四氢呋喃双效精馏提纯工艺及其模拟

利用四氢呋喃(THF)水溶液的共沸点随压力改变的特性,提出加压塔-常压塔双塔提纯工艺.常压塔的馏出物浓度达到94.5%左右,加压塔顶馏出液和底部产品浓度分别达到88.8%和99.9%,塔顶馏出液返回常压塔.将加压塔的冷凝器和常压塔再沸器热耦合,建立双效精馏流程.采用PRO/Ⅱ对工艺过程进行模拟,结果表明该工艺达到满意的效果,并且双效精馏流程可节能42.3%.     

酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟与优化

以实际碳酸二甲酯工业生产装置为对象，建立反应精馏过程非平衡级混合池模型，对酯交换法合成中的反应精馏塔进行模拟计算和操作分析，并在此基础上以反应转化率为目标，对反应精馏塔的操作备件进行优化，其模拟结果与实测值吻合良好．单纯形法优化计算得到的最优操作条件为：进料摩尔比9．8646，回流比14、8796，塔顶采出量27．2368mol／s，甲醇进料位置为第93块板，PC转化率高达81％．模拟优化结果对反应精馏塔的生产具有重要的指导意义．     

一种新改进的SIMPLE算法

SIMPLE算法是求解不可压缩流体流动Navier-Stokes方程数值解应用非常广泛的算法。但是在求解非稳态流动问题时,对非稳态项的处理一直是个棘手问题。本文简要介绍了SIMLE算法的基本思想,重点阐述非稳态流场的数值计算中密度和压力的时间不均匀性对非稳态项的影响。通过对气相密度的修正和压力修正方程的改进,达到改进非稳态源项的目的,从而使解收敛。结果表明,对SIMPLE算法的新改进可以得到非稳态流体流动的流场。     

甲醇合成工艺新进展

介绍了国内外关于甲醇合成反应过程研究进展,包括液相合成过程、流向变化强制周期反应过程、流化床反应过程、膜反应、二氧化碳加氢法、超临界合成反应器、甲烷一步法氧化合成甲醇等技术,简评了各自的优缺点;并指出为了降低我国甲醇装置的生产成本,增强国际竞争力,积极研究甲醇合成的反应过程的重要性.     

精馏塔神经元网络推断控制

精馏塔馏出物产品的质量控制是精馏过程中非常重要的一部分,根据精馏塔的特点,提出了一种精馏塔产品质量神经网络推断控制方法.为了增加控制的精度,采用神经元网络作为模型预估器.首先给出了作为模型预估器的RBF神经元网络结构及算法实现,隐层节点的作用函数采用高斯核函数,采用K-均值聚类算法,调整中心,利用递推最小二乘,求取输出层的权值;然后,给出了精馏塔产品质量神经网络推断控制框图,并以某16块塔板精馏塔作为仿真对象,对系统进行仿真研究,结果表明,在进料成分改变时,该系统具有良好的抗干扰能力并具有较高的控制精度.     

酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟

以实际工业生产装置为对象,研究酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟问题.建立过程非平衡级模型,引入分离效率函数,对模型进行求解.模拟结果与工业生产数据吻合良好,成功地解决了复杂反应精馏过程模型的建立与求解问题,并在此基础上开发出完整实用的仿真软件.软件对碳酸二甲酯的反应精馏塔的工艺设计、操作过程分析和参数调优等工作具有一定的参考价值.