| 摘 要： | 分壁精馏塔(Agrawal divided-wall column,ADWC)内部有上、下2个分隔壁,可实现四组分混合物的高纯度分离。建立了分离苯(Benzene,B)、甲苯(Toluene,T)、二甲苯(o-Xylene,X)和均三甲苯(1,3,5-Trimethylbenzene,H)的ADWC稳态严格精馏模型,经济优化后得到最优的塔体结构和操作参数。与常规三塔流程、Kaibel分壁精馏塔和强化Petlyuk分壁精馏塔进行能耗优势对比。结果表明,ADWC结构具有能耗和经济优势。与Kaibel分壁精馏塔相比,ADWC可节约10%左右的能耗和投资;与强化Petlyuk分壁精馏塔相比,ADWC结构简单并可在较少分离区域完成混合物的高效分离。稳态下全塔液相分布表明,在预分馏段内需实现甲苯和均三甲苯的清晰分割,中间塔段需要实现苯和二甲苯的清晰分割,主塔的上、中、下段分别完成苯和甲苯、甲苯和二甲苯、二甲苯和均三甲苯的清晰分割,在预分馏段和中间塔的底部二甲苯和甲苯略有返混现象。基于不同分气比下ADWC能耗和侧线组成分析结果,在Aspen Dynamic中建立了5×5的组分控制结构,该结构在发生±20%的流量和进料组成波动时,具有较优的控制效果。
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