發(fā)布時間：2020-04-21 22:46

【摘要】：蒸餾,是煉油工程中最常用的一種分離裝置。具有處理量大、高能耗的特點,其操作涉及到高度復雜空間分布的氣-液兩相傳熱傳質(zhì),建模困難。基于以上原因,即使1950年至今對蒸餾塔研究的成果已十分豐富,但其建模與操作優(yōu)化依舊頗具挑戰(zhàn)。為了解決假組分(CPCs)表征油品對不同原油生成的石油物性不同的問題,同時為了方便進料時變(不同進料油品切換或多種油品混合進料)的石油分離單元的動態(tài)建模,本文采用基準假組分(SPCs)方法對原料油和它的蒸餾產(chǎn)品進行特征化。主要內(nèi)容有:(1)分別描述了基于SPCs以及CPCs的石油特征化;用不同的輕重組分混合規(guī)則將SPCs混合成CPCs,驗證了 SPCs和CPCs在熱容、蒸汽壓力計算上的等效性;對基于SPCs與CPCs特征化的多種油品進行閃蒸實驗,驗證了基于SPCs的氣液相平衡模型在低壓條件下的正確性。(2)將兩種原油特征化方法分別與帶短路量的塔板平衡級模型結(jié)合,對蒸餾塔進行整塔建模;采用RK4對模型進行求解;在對兩種模型的比較中,證明了 SPCs較CPCs在進料時變的蒸餾塔系統(tǒng)建模中的優(yōu)異性。
【圖文】：

圖１－１齊魯?shù)谒奶壮p壓裝置ＤＣＳ圖逡逑Ｆｉｇ．１－１邋ＤＣＳ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｏｕｒｔｈ邋ｓｅｔｓ邋ｏｆ邋ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ邋ａｎｄ邋ｖａｃｕｕｍ邋ｕｎｉｔｓ邋ｉｎ邋ＱｉＬｕ逡逑對于蒸餾塔的建模方法各式各樣，而最主要的有：平衡級、非平衡級。逡逑（１）平衡級模型（ＥＱ）逡逑平衡級模型，即假設(shè)蒸餾塔內(nèi)的氣液兩相流在接觸面上處于熱力學平衡狀態(tài)，這種假設(shè)與現(xiàn)實間卻存在一定偏差，所以最常用的平衡級模型偏差校正方法就是引塔板效率。Ｔｈｉｄｅｄ［２６］等最先在１９３３年提出了基于平衡級的逐板計算方法。接著１９８年，Ｇａｎｉ［２７ｌ等提出了非常具有影響力的基于Ｍｍｐｈｒｅｅ效率的塔板通用模型，并將個連續(xù)動態(tài)模型應(yīng)用于動態(tài)開、停車問題的探討中。而Ｂａｕｒ與Ｐｅｎｇ［２８］等人對反應(yīng)餾塔的穩(wěn)態(tài)模型采用基于Ｂａｍ？效率平衡級建模。除了上述提出的塔板效率校正方以外，人們還提出了邋Ｈａｕｓｅｎ效率（對板式塔）、等效理論板高度（對填料塔）等校方法。由于塔板效率的估算受到塔結(jié)構(gòu)、操作條件、氣液兩相狀態(tài)等等多種因素的響，具有較高的難度，促使了人們對新的建模方法的探索即非平衡級模型的研究。逡逑（２）非平衡級模型（ＮＥＱ）逡逑

逑也通過（１）中所得￣與參數(shù)５的曲線關(guān)系外推而得。逡逑如圖２－２所示為第８對ＳＰＣｓ在實驗（１）、（２）下所得結(jié)果圖，依此在工作溫度Ｔｗ＝５０，逡逑６０，…，３９０，邋４００的條件下，將由上述實驗計算所得的前１９對，ＳＰＣＱ１？ＳＰＣ３９的Ａｎｔｏｉｎｅ逡逑方程參數(shù)Ｊ、５列于表２－３中。逡逑對于第２０？２６對基準假組分，即ＳＰＣ３９？ＳＰＣ５２，由于其實沸點過高（＞６７８°Ｃ），并逡逑且工作溫度下蒸汽壓力過低（＜０．０１ｋＰａ），以至于無法用Ｍａｘｗｅｌｌ－Ｂｏｎｎｅｌｌ關(guān)聯(lián)式計算；逡逑因此第２０？２６對ＳＰＣｓ的參數(shù)兒５，，由下列的關(guān)聯(lián)式外推而得：逡逑Ｘ邋＝邋ａｘ＋ｂｘＴ：ｘ邐（２－２２）逡逑其中，對于第／對基準假組分，７；邋＝邋７＾、�。藉澹矗�、毛、昆Ｍ或者尾，，常數(shù)％、＼逡逑和％需要由己知參數(shù)１５數(shù)據(jù)回歸出來，并通過對曲線７ＶＸ外推出得到后７對ＳＰＣｓ逡逑的蒸氣壓參數(shù)３、５，值同樣列于表２－３中。逡逑Ａ邋ｋｎｏｗｎ邋ａｎｄ邋ｐｏｔｙｆｉｔ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋８－ｔｈ邋ｐａｉｒ邋ｏｆ邋ＳＰＣｓ邐Ｂ邋ｋｎｏｗｎ邋ａｎｄ邋ｐｏｌｙｌｉｔ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋８－ｔｈ邋ｐａｉｒ邋ｏｆ邋ＳＰＣｓ逡逑１７．９．邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐ｃ￣－６７５０ｆｅ－￣ｔ邋ｃ邐１邋ｃ邋１邋１邋１邋邋ｉ邋．ｉ邋￣￣逡逑０邋ｋｎｏｗｎ逡逑１７．８邋－邐＾８００邋＇邐ＰＯｌｙｆｉｔ逡逑Ｉ：邐ｚ邐．．邐：邐＼逡逑＇邋＾邋一邐？逡逑－／邐＿邐：邐ｘ
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE962

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 楚紀正,張玉梅,胡上序;滿足精餾塔實時仿真需要的石油餾分物性簡化關(guān)聯(lián)[J];煉油設(shè)計;1997年01期

2 杜英生;張濤;李鑫鋼;鄭陵;;石油餾分的真組分算法——物性及氣液平衡的考察[J];石油煉制與化工;1992年06期

3 李倩英,路秀林;浮閥塔板的臨界氣速和霧沫夾帶[J];化工裝備技術(shù);1990年05期

4 徐孝民,沈復;浮閥塔板壓力降的工程計算式[J];化學工程;1985年04期

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 王歡;帶有短路量的平衡級精餾塔建模的研究[D];北京化工大學;2017年

本文編號：2635828