三组分常规精馏和全热耦合精馏的模拟计算分析

发布时间：2017-09-21 14:41

  本文关键词：三组分常规精馏和全热耦合精馏的模拟计算分析

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【摘要】：精馏过程是化工中最典型、最重要的分离过程,精馏过程的实现需要以能耗作为代价,精馏过程的节能技术是一项重要的研究内容。计算机技术的高速发展为低成本地研究精馏过程节能方案提供了快速、精确、大信息量的数据,因此成为精馏节能研究的一个重要方法。本文用Aspen plus流程模拟软件对三组分(按沸点由低到高用A、B、C表示)直接精馏、间接精馏和全热耦合精馏在固定塔板数和进料热况的条件下,分离指数分别为0.49、0.93和1.48,B组分组成在0.1~0.9范围内变化时的用能情况进行了模拟计算。结果表明,分离指数是影响三组分精馏的一个最主要的因素,分离指数越接近1,耗能越多;其它情况下无论是分离指数大于1还是小于1耗能都下降。另外三组分的相对挥发度、沸点的高低、组分含量等的变化都对能耗有一定影响,在分离指数较小时,进料热状况对三组分精馏有一定的影响,且越接近1影响越小;当分离指数大于1较多时,这种影响减少或消失。应选择更多方案进行详细研究。相同分离指数时,无论分离指数多大多小,全热耦合精馏的能耗都是最低的,其次是直接精馏,间接精馏的能耗最大。进料热状况对三组分全热耦合精馏的影响大于直接精馏和间接精馏。
【关键词】：常规精馏 热耦合 模拟 Aspen 模拟软件
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ028.31
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 前言8-9
• 第一章 文献综述9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 精馏技术的发展10
• 1.3 精馏过程的节能10-12
• 1.4 热耦合精馏的发展12-19
• 1.4.1 内部热耦合精馏塔(HIDIC)13
• 1.4.2 外部热耦合精馏塔(EHIDDIC)13-14
• 1.4.3 完全热耦合精馏塔（FTCDC）14-15
• 1.4.4 隔板精馏塔(DWC)15-16
• 1.4.5 侧线提馏塔（SS）和侧线精馏塔（SR）16
• 1.4.6 耦合塔与传统塔的精馏序列16-17
• 1.4.7 耦合塔的设计和模拟优化17-19
• 1.5 Aspen plus软件的介绍19-20
• 1.6 本文主要研究内容20-21
• 第二章 精馏塔的理论和模拟计算方法21-31
• 2.1 精馏塔的理论计算方法21-23
• 2.1.1 简捷计算法21-22
• 2.1.2 严格计算法22-23
• 2.2 完全热耦合精馏塔的理论计算方法23-26
• 2.2.1 塔1(预分塔)的计算23-24
• 2.2.2 塔2的计算24-25
• 2.2.3 塔3的计算25-26
• 2.3 精馏塔的模拟计算方法26-31
• 2.3.1 三元常规精馏的模拟26-27
• 2.3.2 完全热耦合精馏塔初级数据的模拟27-29
• 2.3.3 完全热耦合精馏塔的准确模拟29-31
• 第三章 三元常规精馏流程的模拟31-40
• 3.1 直接精馏32-34
• 3.1.1 进料组成对直接精馏热负荷的影响32-34
• 3.1.2 分离指数对直接精馏总热负荷的影响34
• 3.2 间接精馏34-37
• 3.2.1 进料组成对间接精馏各塔热负荷的影响34-37
• 3.2.2 分离指数对间接精馏总热负荷的影响37
• 3.3 直接精馏与间接精馏总热负荷的对比37-40
• 第四章 三元全热耦合精馏模拟40-47
• 4.1 进料组成对热耦合精馏塔热负荷的影响40-42
• 4.2 分离指数对全热耦合精馏塔热负荷的影响42
• 4.3 最优分离条件下能耗的比较42-44
• 4.4 综合耗费比较44-45
• 4.5 不同分离方法的节能效果45-47
• 结论47-48
• 参考文献48-51
• 作者简介、发表文章及研究成果目录51-52
• 致谢52-53

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本文编号：895152