隔壁塔分离低碳混合醇动态控制研究

发布时间：2022-02-05 03:20

　　CO加氢制低碳混合醇是非石油基含碳资源再利用的重要途径之一,降低后续的分离能耗成为其工业化亟待解决的问题。文中在Aspen Dynamics平台上模拟了隔壁塔分离甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇的动态控制特性。在充分考虑液相分配量控制初馏塔塔顶压力的情况下,分析比较了LQ_R/DSB、DB/LSQ_R、DQ_R/LSB、LB/DSQ_R 4种动态控制策略。结果显示DB/LSQ_R在面对流量干扰时具有最好的控制性能。在此基础上进一步考察温度-组成的串级控制策略,结果表明,与纯组分控制相比,调节时间t和最大质量偏差A均明显减小,控制效果更佳。 

【文章来源】：化学工程. 2020,48(07)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

隔壁塔的Radfrac模型

在不考虑LR的前提下,一般采用QC控制主塔塔顶压力,QR或B控制塔底液位,L或D控制塔顶回流罐液位等。基于此,合适的控制策略为LQR/DSB、DB/LSQR、LB/DSQR和DQR/LSB 4种。如图2所示,该控制策略为LQR/DSB,回流量L和再沸器负荷QR分别控制塔顶回流罐液位和塔釜液位,而塔顶、侧线及塔釜的产品纯度则分别由塔顶采出量D,侧线采出量S及塔釜采出量B控制。其中LT、PT和CT分别监控液位、压力和纯度。1.3 研究方法和评价指标

在忽略初馏塔塔顶压力和液相分配量(LQ)的条件下,以控制策略LQR/DSB进料流量增加5%为例,得到各产品纯度的动态响应曲线如图3(a)所示。从图中可以看出,塔顶产品D和测线产品S在添加扰动后纯度波动较大,但随时间的延长会震荡变小,经过20 h调节后,才基本趋于稳定,说明其控制性能较差。当添加液相分配量后,震荡幅度变小,且稳定时间也缩短[图3(b)],说明添加液相分配量对控制结构的稳定是有利的。对比二者初馏塔塔顶压力随时间的变化趋势 (如图4所示),发现初馏塔塔顶压力也是随时间变化震荡减小,这和产品纯度变化相一致。另外,在添加LQ直接控制后,塔顶压力变化仅在400 Pa范围内波动,远远小于图4(a)中的压力变化,这说明前者不可控可能是由于忽略液相分配量使初馏塔塔顶压力不可控,进而影响气-液平衡,从而导致产品纯度受到影响所致。图4 初馏塔塔顶压力变化曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]分隔壁塔精馏分离混合醇的结构设计和优化[J]. 周由之,张乾,黄伟.  煤化工. 2017(05)
[2]隔壁塔萃取精馏分离碳酸二甲酯-甲醇的优化与控制[J]. 彭家瑶,张青瑞,郭通,吕明莲.  石油学报(石油加工). 2017(05)
[3]隔壁塔用于苯、甲苯、二甲苯分离的控制[J]. 李军,王纯正,马占华,孙兰义.  化工进展. 2013(04)
[4]隔壁塔技术进展[J]. 孙兰义,李军,李青松.  现代化工. 2008(09)



本文编号：3614463