C4三组分热耦合精馏的模拟计算
发布时间：2021-11-02 16:31
精馏装置一直是石化工业中耗能最大的装置之一，传统的精馏过程由于不可逆性很大,所以能量的转化利用率很低。而精馏装置由于能耗大相对的节能挖掘潜力也就大，因此对于精馏节能技术的研究也一直备受关注。热耦合精馏节能技术开发时间不长，它的原理是通过改变塔的结构流程，利用内部流股的热量耦合使过程的不可逆性降低，从而节省了大量能耗减少了投资费用。本文以C4三组分的热耦合精馏为例，首先借助三塔模型把复杂的热耦合精馏过程简化为三个简单塔，从而可以利用Fenske-Underwood方程等进行精馏简捷设计得到塔板数和回流比等数据，为之后严格精馏设计提供初值。接着对耦合流股的位置、耦合流股的流量等进行优化，在最小气相流率的区间下配平物流使之达到产品的分离要求。接着运用Aspen软件，以C4三组分分离为例，分别对常规精馏直接顺序和间接顺序的分离流程进行模拟，并与热耦合精馏模拟的节能数据做对比。在模拟中发现对于相对挥发度相差较大的C4体系分离，直接精馏序列能耗与间接精馏序列能耗相差不大，而热耦合精馏相比之前两种序列节能明显，可达到25%左右。最后本文对不同分离因子和不同进料组成热耦合精馏进行了模拟研究，同时比较的...
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
前言
第一章 文献综述
1.1 研究背景
1.2 精馏技术研究进展
1.3 精馏技术节能思路
1.4 精馏过程节能具体措施
1.4.1 最佳回流比的选择
1.4.2 最佳操作压力的选择
1.4.3 提高分离效率以减小压差
1.4.4 优化热的利用
1.4.5 优化进料状况
1.4.6 优化精馏塔的排列顺序
1.4.7 多效精馏
1.4.8 中间冷凝器和中间再沸器
1.4.9 热泵精馏
1.4.10 热耦合精馏
1.5 精馏系统的综合
1.5.1 简单塔精馏序列综合
1.5.2 复杂精馏序列的综合
1.6 全热耦合精馏研究进展和现状
1.7 原料C4来源
第二章 三组分全热耦合精馏数学模型及设计
2.1 简单精馏的数学模型和物料恒算
2.2 热耦合精馏简捷设计(三塔模型)
2.2.1 预分馏塔设计模型
2.2.2 塔2数学模型及设计
2.2.3 塔3模型及设计
2.2.4 严格模拟
2.3 理论板数的确定与进料位置的选优
2.3.1 塔1进料板位置的计算
2.3.2 塔2进料板位置的计算
2.3.3 塔3进料板位置的计算
第三章 C4三组分热耦合精馏模拟
3.1 模拟计算实例
3.2 常规精馏
3.2.1 常规精馏模拟步骤
3.2.2 常规精馏计算结果
3.3 热耦合精馏
3.3.1 热耦合精馏模拟步骤
3.3.2 热耦合精馏计算数据
3.4 热耦合精馏和常规精馏节能比较
3.5 全热耦合精馏塔内特性研究
3.5.1 全热耦合精馏塔的浓度分布
3.5.2 全热耦合精馏塔内温度分布
第四章 原料对热耦合精馏节能性的影响
4.1 对比计算实例
4.2 热耦合精馏节能影响因素
结论
参考文献
发表文章目录
致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]C4烃资源综合利用技术进展[J]. 何英华,王苑,杨玉和,李洪涛,姜道华,刘龙,宋杰萍. 化工技术与开发. 2012(03)
[2]C4资源烃的综合利用[J]. 白玉洁,孟祥军,孟锐,孙举. 化工进展. 2010(S2)
[3]浅议化工节能的一些措施和新进展[J]. 徐兆瑜. 石油和化工节能. 2008(04)
[4]精馏过程的节能现状与对策[J]. 王建忠,马文婵,王鹏辉. 河北化工. 2006(04)
[5]热泵精馏的控制研究[J]. 魏奇业,张德胜,高维平. 化工自动化及仪表. 2006(01)
[6]催化裂化C4烃类的研究现状与应用[J]. 张刘军,高金森,徐春明. 天然气与石油. 2005(03)
[7]新型蒸馏技术及应用[J]. 徐世民,王军武,许松林. 化工机械. 2004(03)
[8]精馏过程节能技术探讨[J]. 王梦华. 齐鲁石油化工. 2003(04)
[9]板式塔及分离技术最新进展[J]. 钱建兵,朱慎林. 浙江化工. 2003(11)
[10]烷烃分离热偶精馏的模拟研究[J]. 杨德明. 石油化工高等学校学报. 2002(03)
博士论文
[1]基于随机优化的复杂精馏系统综合研究[D]. 安维中.天津大学 2003
硕士论文
[1]热耦合精馏的适应性及其热力学效率[D]. 孙宗伟.大连理工大学 2008
[2]内部能量耦合精馏塔及其节能效果的模拟研究[D]. 赵雄.天津大学 2008
本文编号：3472121
【文章来源】：东北石油大学黑龙江省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
创新点摘要
前言
第一章 文献综述
1.1 研究背景
1.2 精馏技术研究进展
1.3 精馏技术节能思路
1.4 精馏过程节能具体措施
1.4.1 最佳回流比的选择
1.4.2 最佳操作压力的选择
1.4.3 提高分离效率以减小压差
1.4.4 优化热的利用
1.4.5 优化进料状况
1.4.6 优化精馏塔的排列顺序
1.4.7 多效精馏
1.4.8 中间冷凝器和中间再沸器
1.4.9 热泵精馏
1.4.10 热耦合精馏
1.5 精馏系统的综合
1.5.1 简单塔精馏序列综合
1.5.2 复杂精馏序列的综合
1.6 全热耦合精馏研究进展和现状
1.7 原料C4来源
第二章 三组分全热耦合精馏数学模型及设计
2.1 简单精馏的数学模型和物料恒算
2.2 热耦合精馏简捷设计(三塔模型)
2.2.1 预分馏塔设计模型
2.2.2 塔2数学模型及设计
2.2.3 塔3模型及设计
2.2.4 严格模拟
2.3 理论板数的确定与进料位置的选优
2.3.1 塔1进料板位置的计算
2.3.2 塔2进料板位置的计算
2.3.3 塔3进料板位置的计算
第三章 C4三组分热耦合精馏模拟
3.1 模拟计算实例
3.2 常规精馏
3.2.1 常规精馏模拟步骤
3.2.2 常规精馏计算结果
3.3 热耦合精馏
3.3.1 热耦合精馏模拟步骤
3.3.2 热耦合精馏计算数据
3.4 热耦合精馏和常规精馏节能比较
3.5 全热耦合精馏塔内特性研究
3.5.1 全热耦合精馏塔的浓度分布
3.5.2 全热耦合精馏塔内温度分布
第四章 原料对热耦合精馏节能性的影响
4.1 对比计算实例
4.2 热耦合精馏节能影响因素
结论
参考文献
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致谢
详细摘要
【参考文献】：
期刊论文
[1]C4烃资源综合利用技术进展[J]. 何英华,王苑,杨玉和,李洪涛,姜道华,刘龙,宋杰萍. 化工技术与开发. 2012(03)
[2]C4资源烃的综合利用[J]. 白玉洁,孟祥军,孟锐,孙举. 化工进展. 2010(S2)
[3]浅议化工节能的一些措施和新进展[J]. 徐兆瑜. 石油和化工节能. 2008(04)
[4]精馏过程的节能现状与对策[J]. 王建忠,马文婵,王鹏辉. 河北化工. 2006(04)
[5]热泵精馏的控制研究[J]. 魏奇业,张德胜,高维平. 化工自动化及仪表. 2006(01)
[6]催化裂化C4烃类的研究现状与应用[J]. 张刘军,高金森,徐春明. 天然气与石油. 2005(03)
[7]新型蒸馏技术及应用[J]. 徐世民,王军武,许松林. 化工机械. 2004(03)
[8]精馏过程节能技术探讨[J]. 王梦华. 齐鲁石油化工. 2003(04)
[9]板式塔及分离技术最新进展[J]. 钱建兵,朱慎林. 浙江化工. 2003(11)
[10]烷烃分离热偶精馏的模拟研究[J]. 杨德明. 石油化工高等学校学报. 2002(03)
博士论文
[1]基于随机优化的复杂精馏系统综合研究[D]. 安维中.天津大学 2003
硕士论文
[1]热耦合精馏的适应性及其热力学效率[D]. 孙宗伟.大连理工大学 2008
[2]内部能量耦合精馏塔及其节能效果的模拟研究[D]. 赵雄.天津大学 2008
本文编号：3472121
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/wuliuguanlilunwen/3472121.html
