本文以某石化企業(yè)異丙苯法聯(lián)產(chǎn)丙酮苯酚工藝為背景,對其工藝中丙酮精制和苯酚萃取工段進行了穩(wěn)態(tài)及動態(tài)模擬研究。通過對工藝和組分的分析、組分物性的估算、熱力學計算方法和模型求解方法的選擇、相關設備數(shù)學模型的建立、萃取中苯酚-水-異丙苯的分配系數(shù)二次曲線擬合等過程,最終建立了丙酮精制和苯酚萃取工段的穩(wěn)態(tài)及動態(tài)模擬系統(tǒng)。 本次對丙酮精制工段中的粗丙酮塔、精丙酮塔和苯酚萃取工段中的萃取塔進行了穩(wěn)態(tài)模擬。將模擬值與設計值進行對比,驗證模型精度,為后來的動態(tài)模擬打下良好的基礎。對于丙酮精制工段的一些操作參數(shù)(回流比、塔頂采出量、側(cè)線采出量和采出板位置等)進行了適當?shù)膬?yōu)化。為后來的實驗和工廠實際操作優(yōu)化提供很好的理論依據(jù)。 本文對兩個工段進行了動態(tài)模擬仿真。對比動態(tài)模擬開車穩(wěn)定后的工藝參數(shù)(溫度、壓力和流量等)和設計值,驗證模擬準確性。在對工段的仿真模擬過程中,得出了時間變化對精餾和萃取效果影響的曲線圖。證實用本文的方法可以模擬丙酮精制和苯酚萃取工段。
【學位單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2014
【中圖分類】：TQ224.223;TQ243.12
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 文獻綜述
    1.1 化工系統(tǒng)工程概述
        1.1.1 化工流程模擬的分類
        1.1.2 化工流程模擬的結(jié)構(gòu)
        1.1.3 化工流程模擬的基本方法
    1.2 丙酮和苯酚的工業(yè)概況
        1.2.1 丙酮和苯酚特性與市場分析
        1.2.2 制取丙酮方法簡介
        1.2.3 制取苯酚方法簡介
        1.2.4 含酚廢水治理技術簡介
    1.3 論文選題的目的及意義
第二章 丙酮精制工段和苯酚萃取工段的系統(tǒng)分析
    2.1 流程概要
    2.2 丙酮精制工段簡述
        2.2.1 丙酮分離方法選擇
        2.2.2 工藝流程簡介
    2.3 苯酚萃取工段簡述
        2.3.1 萃取劑的選擇
        2.3.2 工藝流程簡述
    2.4 小結(jié)
第三章 丙酮精制和苯酚萃取工段動態(tài)模型的建立
    3.1 組分物性估算
        3.1.1 沸點的估算
        3.1.2 臨界體積、壓力、溫度和偏心因子的估算
        3.1.3 飽和蒸汽壓的估算
        3.1.4 蒸發(fā)焓的估算
        3.1.5 熱容的估算
        3.1.6 相平衡常數(shù)的估算
    3.2 過程單元模型的建立
        3.2.1 物料平衡模型建立
        3.2.2 能量平衡模型建立
        3.2.3 流股混合和分流模型建立
        3.2.4 換熱模型建立
        3.2.5 管網(wǎng)系統(tǒng)模型建立
    3.3 流體熱力學模型的建立
        3.3.1 流體狀態(tài)方程模型
        3.3.2 焓值計算模型
        3.3.3 逸度計算模型
        3.3.4 流動模型
    3.4 主要設備模型的建立
        3.4.1 泵與壓縮機模型建立
        3.4.2 平衡閃蒸模型建立
        3.4.3 塔模型建立
    3.5 數(shù)學模型的求解算法
    3.6 小結(jié)
第四章 丙酮精制工段和苯酚萃取工段穩(wěn)態(tài)流程模擬
    4.1 丙酮精制和苯酚萃取工段穩(wěn)態(tài)流程模擬的建立
        4.1.1 進料組分和物性參數(shù)的確定
        4.1.2 分配系數(shù)擬合
        4.1.3 流程熱力學方法的確定
        4.1.4 單元模塊的選擇
        4.1.5 循環(huán)物流收斂塊的確定
    4.2 穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果
        4.2.1 丙酮精制工段穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果
        4.2.2 苯酚萃取工段穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果
    4.3 穩(wěn)態(tài)模擬影響因素分析
        4.3.1 丙酮精制工段的穩(wěn)態(tài)模擬分析
        4.3.2 苯酚萃取工段的穩(wěn)態(tài)模擬分析
    4.4 小結(jié)
第五章 丙酮精制工段和苯酚萃取工段動態(tài)流程模擬
    5.1 丙酮精制和苯酚萃取動態(tài)模擬系統(tǒng)功能簡介
    5.2 系統(tǒng)模型的驗證
        5.2.1 粗制丙酮塔模型的驗證
        5.2.2 精制丙酮塔模型的驗證
        5.2.3 苯酚萃取塔模型的驗證
        5.2.4 堿洗塔模型的驗證
    5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻
致謝
作者和導師簡介
碩士研究生學位論文答辯委員會決議書

【參考文獻】

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本文編號：2889403