芳烴精制流程的模擬與控制.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)苯加氫已成為粗苯精制的必然趨勢(shì)。其中萃取劑N-甲酰嗎啉（NFM）以其以其優(yōu)良的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性，以及無(wú)毒、無(wú)腐蝕性，越來(lái)越被國(guó)內(nèi)外的學(xué)者關(guān)注。以NFM為溶劑的芳烴萃取精餾工藝也受到普遍關(guān)注。
　　本文研究了國(guó)內(nèi)外芳烴精制工藝，優(yōu)選了以N-甲酰嗎啉（NFM）為萃取劑的萃取精餾工藝流程。利用Aspen Plus軟件，對(duì)某焦化廠的實(shí)際工藝建立芳烴萃取精餾工藝流程模型，模擬結(jié)果與工業(yè)實(shí)際狀況吻合。在穩(wěn)態(tài)模擬的基礎(chǔ)上，提取出各物流

2、數(shù)據(jù)。進(jìn)而利用Aspen Energy Analyzer軟件對(duì)該物流數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定合適的最小夾點(diǎn)溫差。并針對(duì)此工藝流程設(shè)計(jì)出適宜的換熱網(wǎng)絡(luò)。綜合考慮設(shè)備投資費(fèi)用和操作費(fèi)用，經(jīng)過換熱網(wǎng)絡(luò)改造后，該工藝可使熱公用工程的能耗降低30.93％，冷公用工程的能耗降低31.66%，在換熱部分的年度總費(fèi)用總費(fèi)用可減少13.7%。
　　為了滿足控制精度的要求，對(duì)穩(wěn)態(tài)流程進(jìn)行了靈敏度分析，得到合適的理論板數(shù)、進(jìn)料板位置以及回流比參數(shù)。對(duì)經(jīng)過處理

3、的穩(wěn)態(tài)流程，利用Aspen Dynamic軟件，分別對(duì)獨(dú)立控制方案、關(guān)聯(lián)控制方案進(jìn)行流量和組分的擾動(dòng)性能測(cè)試。獨(dú)立控制方案中對(duì)各個(gè)操作單元進(jìn)行獨(dú)立控制，彼此間沒有聯(lián)系。關(guān)聯(lián)控制方案有兩種：一種是將初始進(jìn)料作為后續(xù)所有控制單元的前饋補(bǔ)償信息；另一種是將前一個(gè)操作單元的進(jìn)料作為后一個(gè)操作單元的前饋補(bǔ)償信息。結(jié)果表明，前饋補(bǔ)償信息的遠(yuǎn)近對(duì)操作單元控制的影響也不同。最后結(jié)合兩種關(guān)聯(lián)控制方案中的優(yōu)點(diǎn)，提出一種改進(jìn)的控制方案。在改進(jìn)的控制方案中，不