【摘要】：多元體系的精餾分離序列合成一直以來(lái)備受關(guān)注。構(gòu)建完備的精餾序列搜索空間,是篩選出滿足分離要求且具有能耗優(yōu)勢(shì)的精餾序列的重要前提。矩陣法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種以0-1上三角矩陣表示精餾配置的合成方法,該方法具有提供完整的精餾配置搜索空間、便于算法實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。在矩陣法的基礎(chǔ)上,開展與其相關(guān)的應(yīng)用研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值和一定的理論意義。本文在基于標(biāo)號(hào)矩陣的減塔配置合成的研究基礎(chǔ)上,提出了基于代碼矩陣的精餾序列合成法。該方法由于提出了針對(duì)常規(guī)配置的初始代碼生成方法和分別針對(duì)常規(guī)及減塔的不可行配置的剔除原則,適用于常規(guī)配置和減塔配置的合成。該方法對(duì)初始代碼矩陣合并原則進(jìn)行了補(bǔ)充與完善,較為簡(jiǎn)潔、系統(tǒng)化的代碼合并原則和不可行配置的剔除原則更便于算法實(shí)現(xiàn)。在方法應(yīng)用方面,提出了多元體系組群的劃分原則,將分離序列的分類方法及算法與針對(duì)具體分離要求的流股分割要求及產(chǎn)品采出位置要求相結(jié)合,使基于代碼矩陣生成的精餾序列搜索范圍進(jìn)一步減小。將精餾序列合成方法和篩選方法用于煤制乙二醇精制過(guò)程,根據(jù)乙二醇分離體系特點(diǎn),采取了兩種組群劃分方式,在設(shè)定精餾塔個(gè)數(shù)和側(cè)采流股數(shù)、流股分割情況以及產(chǎn)品流股采出位置的條件下,進(jìn)行了分離方案的篩選,共計(jì)獲得了8個(gè)三塔流程及對(duì)應(yīng)的16個(gè)備選方案。通過(guò)Aspen Plus模擬軟件,對(duì)備選方案進(jìn)行靈敏度分析模塊,確定理論板數(shù)、進(jìn)料位置、側(cè)采速率和回流比等對(duì)再沸器熱負(fù)荷以及產(chǎn)品純度的影響。進(jìn)而通過(guò)優(yōu)化模塊,對(duì)各方案優(yōu)化,獲得了總再沸器熱負(fù)荷最小的分離方案。結(jié)果表明:將乙二醇單獨(dú)作為一個(gè)組群時(shí)三塔分離能耗更低。
[Abstract]:The synthesis of distillation separation sequence has always attracted much attention. The construction of a complete distillation sequence search space is an important prerequisite for screening the distillation sequence that meets the requirements of separation and has the advantage of energy consumption. The matrix method is a synthetic method which has been developed in recent years by the 0-1 triangular matrix rectifying configuration. A complete distillation configuration search space is provided to facilitate the realization of the algorithm. On the basis of the matrix method, it is of great application value and theoretical significance to carry out its related application research. On the basis of the research on the configuration of the reduced tower configuration based on the label matrix, the distillation sequence synthesis method based on the code matrix is proposed. The method is suitable for the synthesis of the conventional configuration and the reduction of the tower configuration. This method is suitable for the synthesis of the conventional configuration and the reduction of the tower configuration. This method is complementary and perfect to the principle of the initial code matrix merging. The elimination principle of row configuration is more convenient for algorithm implementation. In the application of the method, the partition principle of multicomponent system group is proposed. The classification method and algorithm of the separation sequence are combined with the requirements of the flow share segmentation and the production position requirements for the specific separation requirements, so that the search range of the distillation sequence generated based on the code matrix is further extended. The distillation sequence synthesis method and the screening method are used for the refining process of ethylene glycol. According to the characteristics of the ethylene glycol separation system, two groups of groups are divided. The separation scheme is selected under the conditions of setting the number of the distillation column and the number of side mining flow, the split situation of the flow share and the position of the product flow. Through the Aspen Plus simulation software, the sensitivity analysis module is carried out through the Aspen Plus simulation software to determine the influence of the theoretical plate number, the feeding position, the side recovery rate and the reflux ratio on the reboiler heat load and the product purity. Then the optimization module is used to optimize the reboiler heat and obtain the heat of the reboiler. The results showed that when ethylene glycol was used as a group, the energy consumption of three towers separation was lower.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ028

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本文編號(hào)：2133546