年产10万吨苯萃取精馏过程动态模拟系统的开发
发布时间：2023-02-06 08:56
化工过程的稳态模拟已经广泛应用在工业化生产中,但是干扰发生时动态行为的变化规律以及如何克服有害的外部干扰,一直是化工企业急需解决的问题,也是动态模拟考虑的问题。本文针对庆阳石化10万吨/年苯萃取精馏装置开展动态模拟系统的开发研究,具有重要的应用价值。论文以庆阳石化10万吨/年苯萃取精馏装置的PID和PFD、装置的实际生产数据和仪表信息为基础,在对该工艺过程深入研究之后,建立了针对不同设备、管网计算的动态物料衡算、能量衡算和流体流动模型,在此基础上,构建了相关精馏塔、萃取精馏塔、多相储罐、泵、换热器等设备单元的动态模型;之后,针对整体的工艺过程,绘制了开展过程动态模拟需要的仿DCS和仿现场工艺流程图,并完成了控制系统组态工作。最后根据实际动态过程需要,进行了自动控制仪表的PID整定、动态模拟软件的总体运行与测试工作,并借助东方仿真PSSP平台完成了动态模拟软件的开发。软件模拟结果表明:所开发的动态模拟系统运行稳定,操作方便,最终模拟结果与设计值之间误差小于3%。经过庆阳石化技术人员的广泛测试与评价,认为该动态模拟软件除达到了系统开发要求外,还可以用于指导该生产装置的实际生产和动态特性的研...
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 苯和环己烷的物性
1.1.2 苯的生产及供需状况
1.2 苯萃取精馏的原理及分离工艺
1.2.1 萃取精馏的基本原理
1.2.2 苯取精馏的分离工艺
1.3 动态模拟的概述
1.3.1 动态模拟的理论
1.3.2 控制理论
1.3.3 动态流程模拟软件
1.3.4 动态模拟软件的优势及应用
1.3.5 国内外OTS的发展现状
1.4 论文研究内容与意义
第二章 苯萃取精馏的工艺原理
2.1 工艺流程
2.1.1 预分馏
2.1.2 抽提蒸馏
2.1.3 溶剂回收
2.1.4 苯精制
2.2 苯萃取精馏操作分析
2.2.1 预分馏塔
2.2.2 抽提蒸馏塔
2.2.3 溶剂回收塔
2.3 装置能耗汇总
2.3.1 化学品消耗
2.3.2 公用工程消耗
2.4 设备明细
2.4.1 容器
2.4.2 塔器
2.4.3 换热器
2.4.4 空冷
2.4.5 机泵
2.5 工艺卡片
2.6 进料条件
第三章 苯萃取精馏的数学建模
3.1 状态变量和状态方程
3.2 数学模型其他关系式
3.3 管网模型
3.3.1 管网计算的稳态模型
3.3.2 考虑纯滞后的动态模型
3.3.3 复杂管网的处理办法
3.4 设备模型
3.4.1 预分馏塔数学模型
3.4.2 抽提蒸馏塔的数学模型
3.4.3 无相变罐
3.4.4 两相分离罐
3.4.5 物流的混合和分离器
3.4.6 泵设备
3.4.7 换热器
3.4.8 控制系统模型
3.4.9 动态补偿
3.4.10 动态模型的求解
3.5 小结
第四章 动态模拟系统的开发
4.1 所用平台介绍
4.2 软件开发的内容及难点
4.3 软件开发
4.3.1 模拟范围范围和模拟程度的确定
4.3.2 物料衡算
4.3.3 数学建模
4.3.4 流程图组态
4.3.5 标准画面组态
4.3.6 趋势图画面
4.3.7 控制组画面
4.3.8 PID参数整定画面
4.3.9 评分系统组态
4.3.10 事故汇总
4.4 软件测试
4.4.1 内部测试
4.4.2 现场测试
4.4.3 抽提蒸馏塔调试总结
4.5 小结
第五章 动态模拟结果与讨论
5.1 控制方案的选取
5.1.1 串级控制
5.1.2 分程控制
5.2 控制效果分析
5.3 动态模拟的结果
5.4 工况分析
5.4.1 正常开车
5.4.2 正常停车
5.4.3 正常运行
5.4.4 预分馏塔进料中断
5.4.5 全装置停电
5.4.6 装置停循环水
5.5 小结
第六章 结论
参考文献
附录
致谢
作者和导师简介
本文编号：3735700
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
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学位论文数据集
摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 苯和环己烷的物性
1.1.2 苯的生产及供需状况
1.2 苯萃取精馏的原理及分离工艺
1.2.1 萃取精馏的基本原理
1.2.2 苯取精馏的分离工艺
1.3 动态模拟的概述
1.3.1 动态模拟的理论
1.3.2 控制理论
1.3.3 动态流程模拟软件
1.3.4 动态模拟软件的优势及应用
1.3.5 国内外OTS的发展现状
1.4 论文研究内容与意义
第二章 苯萃取精馏的工艺原理
2.1 工艺流程
2.1.1 预分馏
2.1.2 抽提蒸馏
2.1.3 溶剂回收
2.1.4 苯精制
2.2 苯萃取精馏操作分析
2.2.1 预分馏塔
2.2.2 抽提蒸馏塔
2.2.3 溶剂回收塔
2.3 装置能耗汇总
2.3.1 化学品消耗
2.3.2 公用工程消耗
2.4 设备明细
2.4.1 容器
2.4.2 塔器
2.4.3 换热器
2.4.4 空冷
2.4.5 机泵
2.5 工艺卡片
2.6 进料条件
第三章 苯萃取精馏的数学建模
3.1 状态变量和状态方程
3.2 数学模型其他关系式
3.3 管网模型
3.3.1 管网计算的稳态模型
3.3.2 考虑纯滞后的动态模型
3.3.3 复杂管网的处理办法
3.4 设备模型
3.4.1 预分馏塔数学模型
3.4.2 抽提蒸馏塔的数学模型
3.4.3 无相变罐
3.4.4 两相分离罐
3.4.5 物流的混合和分离器
3.4.6 泵设备
3.4.7 换热器
3.4.8 控制系统模型
3.4.9 动态补偿
3.4.10 动态模型的求解
3.5 小结
第四章 动态模拟系统的开发
4.1 所用平台介绍
4.2 软件开发的内容及难点
4.3 软件开发
4.3.1 模拟范围范围和模拟程度的确定
4.3.2 物料衡算
4.3.3 数学建模
4.3.4 流程图组态
4.3.5 标准画面组态
4.3.6 趋势图画面
4.3.7 控制组画面
4.3.8 PID参数整定画面
4.3.9 评分系统组态
4.3.10 事故汇总
4.4 软件测试
4.4.1 内部测试
4.4.2 现场测试
4.4.3 抽提蒸馏塔调试总结
4.5 小结
第五章 动态模拟结果与讨论
5.1 控制方案的选取
5.1.1 串级控制
5.1.2 分程控制
5.2 控制效果分析
5.3 动态模拟的结果
5.4 工况分析
5.4.1 正常开车
5.4.2 正常停车
5.4.3 正常运行
5.4.4 预分馏塔进料中断
5.4.5 全装置停电
5.4.6 装置停循环水
5.5 小结
第六章 结论
参考文献
附录
致谢
作者和导师简介
本文编号：3735700
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