环氧丙烷与苯乙烯联产装置流程模拟
发布时间：2022-02-13 14:19
环氧丙烷作为丙烯衍生物,在各个领域应用广泛,是重要的基础化工合成原料。近年来,国内多个企业均开始筹备建厂用以生产环氧丙烷。其中,环氧丙烷（PO）与苯乙烯（SM）联产装置流程长,工艺复杂,对现场及内操人员有着较高的技术要求。本文以某石化企业POSM装置为研究对象,运用流程模拟技术,开发出该装置PO工段仿真机,用以培训工人操作技术,熟悉装置运行状况,保证装置平稳安全生产。本文的主要内容为对POSM装置PO工段进行动态模拟,开发仿真机。在进行动态建模之前,一些辅助和准备工作是必要的。首先对设计资料进行整理,确定流程中所有的系统组分,通过文献调研和对组分的分析,确定了流程中主要选用PR方程作为热力学方法,运用Unisim Design流程模拟软件进行稳态模拟,根据设计资料对模拟结果进行对比与校正,以此作为后续动态模拟的参考。动态模拟是本文的重点。首先根据系统组分建立物性数据库和热力学模型,根据各单元的特点,分别建立合适的反应器、精馏塔、换热器等设备的数学模型,根据装置流程建立拓扑结构,补充控制结构,最后进行模型求解。动态模型建立后,要进行反复的开停车测试与补充,才能够很好地模拟装置实际运行状况...
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１氯醇法制ＰＯ工艺流程简图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＯ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｂｙ?ｃｈｌｏｒｏｈｙｄｒｉｎ??
?北京化工大学专业学位硕士研宄生学位论文???丙烷?????内烯賊收?｜?Ｊ??微环丙烯?丨?ｉ??????？?ｐ〇户品??芮烯、丙烷??丙烯????氣化反宛器?？轻组分分离??ｒｏ分离??？屮，分离????双簏水????—ＭＦＧ产品??循环屮舒??图１－２直接氧化法制Ｐ０工艺流程简图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｒｅｃｔ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＯ??１．１．１．４?小结??随着我国环保意识的觉醒及新工艺的发展，氯醇法将逐渐被淘汰，ＰＯ／ＴＢＡ??工艺也受到限制。虽然ＨＰＰＯ法优势明显，但国内自主研发工艺还有待观察与完??善，国外技术封锁严格。相对而言，ＰＯＳＭ法由于其有较好的经济性、工艺成熟，??未来十年内仍然是国内重要的工业生产方法。??１．２化工系统工程概述??１．２．１化工系统工程的历史与发展??化工系统工程又名过程系统工程（Ｐｒｏｃｅｓｓ?Ｓｙｓｔｅｍｓ?Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），是系统工程??学科的分支。系统工程作为一个独立学科，其发展历程很短。第二次世界大战时??期，由于战事波及范围广，情况复杂，英美等国家开始运用运筹学等方法进行后??勤物资的调运与输送，这被认为是系统工程发展的萌芽。１９４０年，美国贝尔实验??室出于建立全美电话网络的需要，开始进行系统网络理论的研宄。５０年代，麻省??理工学院设立了系统工程课程，随着钱学森先生的《工程控制论》［１Ｇ］与美国密歇??根大学高德与麦克教授《系统工程——大系统导论》等专著的出版系统工程??理论体系逐渐完善，成为独立
?第二章工艺流程分析???第二章工艺流程分析??如前文所述，本文将对某石化企业ＰＯＳＭ装置Ｐ０工段开发仿真机。本章是??对该工艺流程进行具体介绍与分析，使读者明晰工艺结构与过程原理，以此作为??后续章节阐述的基矗??某石化企业ＰＯＳＭ装置Ｐ０工段流程简图如图２－１所示，本文的研宄对象分??为乙苯过氧化单元、丙烯环氧化单元、环氧丙烷精制单元三部分内容及这部分内??容涉及的公用工程与罐区，其基本原理如下：①乙苯过氧化单元：原料乙苯（ＥＢ）??被空气氧化为乙苯过氧化氢（ＥＢＨＰ），并提浓至３０％ｗｔ以上；②丙烯环氧化单元：??利用乙苯过氧化单元生产的ＥＢＨＰ原料对丙烯进行环氧化，制得Ｐ０，并进行提??纯；③环氧丙烷精制单元：该单元用以脱除乙醛、甲醇、水等杂质并回收副产物??１，２－丙二醇（ＭＰＧ）。??ｍ?ｐ???搁坏内烯?产品ｐ〇??空气?轼化反应器?ｉ?ｅｂｈｐ捉浓?环辍化反设器?ｍｍ???Ｆ０稱制??乙笨??掮坏乙笨???１???＾乙苯／苯乙醉??图２－１?ＰＯＳＭ装置Ｐ０工段流程简图??Ｆｉｇ．２－１?Ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＯ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＯＳＭ?ｄｅｖｉｃｅ??２．１乙苯过氧化单元流程分析??２．１．１乙苯过氧化单元流程介绍??该单元可分为两阶段介绍，第一阶段为乙苯环氧化，第二阶段为ＥＢＨＰ提??浓。??如图２－２，第一阶段流程如下：??乙苯原料从Ｃ１２２０塔釜流出，经Ｅ１２２０加热后依次经过反应器Ｒ１２４０、Ｒ１２５０，??两反应器为串联操作，每个反应器内部有五个腔体，腔体间有隔板，气相联通。??同时，空气经空气压缩机Ｋ１２１０加压后进入
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国环氧丙烷市场分析及前景展望[J]. 尹胜华. 广东化工. 2019(17)
[2]环氧丙烷生产工艺研究[J]. 李春耕,凌世明. 中国氯碱. 2019(05)
[3]环氧丙烷生产技术进展及市场分析[J]. 陈璐. 石油化工技术与经济. 2019(02)
[4]DCS技术在化工过程控制中的应用[J]. 王志凯. 电气传动自动化. 2019(01)
[5]萃取精馏生产高纯度环氧丙烷的工艺研究[J]. 胡松,李进龙,李木金,杨卫胜. 化工学报. 2019(02)
[6]国内外HPPO工业化技术进展[J]. 于剑昆,郭菊荣,赵晓东,沈冲. 化学推进剂与高分子材料. 2017(01)
[7]常用化工流程模拟软件发展概述[J]. 李洪涛,何英华,朱丽娜,姜道华,刘龙. 化工技术与开发. 2015(01)
[8]环氧丙烷合成工艺进展[J]. 顔晓潮,胡杰,张卫星,高松,肖文爽,罗灿,程正载. 精细石油化工进展. 2014(03)
[9]比例积分微分控制器设计方法[J]. 郭春波. 才智. 2013(16)
[10]中国石化流程模拟技术应用现状综述[J]. 贾鹏林. 中外能源. 2011(S1)
博士论文
[1]通用动态流程模拟系统及其核心技术的研究应用[D]. 杜增智.北京化工大学 2014
硕士论文
[1]天然气液烃输送管网建模与求解[D]. 郭汭溪.北京化工大学 2018
[2]基础物性估算方法评价研究[D]. 齐丽.青岛科技大学 2018
[3]双层法在管网流量压力计算中的应用[D]. 冯述华.北京化工大学 2004
本文编号：3623348
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１氯醇法制ＰＯ工艺流程简图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＯ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｂｙ?ｃｈｌｏｒｏｈｙｄｒｉｎ??
?北京化工大学专业学位硕士研宄生学位论文???丙烷?????内烯賊收?｜?Ｊ??微环丙烯?丨?ｉ??????？?ｐ〇户品??芮烯、丙烷??丙烯????氣化反宛器?？轻组分分离??ｒｏ分离??？屮，分离????双簏水????—ＭＦＧ产品??循环屮舒??图１－２直接氧化法制Ｐ０工艺流程简图??Ｆｉｇ．?１－２?Ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｄｉｒｅｃｔ?ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＯ??１．１．１．４?小结??随着我国环保意识的觉醒及新工艺的发展，氯醇法将逐渐被淘汰，ＰＯ／ＴＢＡ??工艺也受到限制。虽然ＨＰＰＯ法优势明显，但国内自主研发工艺还有待观察与完??善，国外技术封锁严格。相对而言，ＰＯＳＭ法由于其有较好的经济性、工艺成熟，??未来十年内仍然是国内重要的工业生产方法。??１．２化工系统工程概述??１．２．１化工系统工程的历史与发展??化工系统工程又名过程系统工程（Ｐｒｏｃｅｓｓ?Ｓｙｓｔｅｍｓ?Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ），是系统工程??学科的分支。系统工程作为一个独立学科，其发展历程很短。第二次世界大战时??期，由于战事波及范围广，情况复杂，英美等国家开始运用运筹学等方法进行后??勤物资的调运与输送，这被认为是系统工程发展的萌芽。１９４０年，美国贝尔实验??室出于建立全美电话网络的需要，开始进行系统网络理论的研宄。５０年代，麻省??理工学院设立了系统工程课程，随着钱学森先生的《工程控制论》［１Ｇ］与美国密歇??根大学高德与麦克教授《系统工程——大系统导论》等专著的出版系统工程??理论体系逐渐完善，成为独立
?第二章工艺流程分析???第二章工艺流程分析??如前文所述，本文将对某石化企业ＰＯＳＭ装置Ｐ０工段开发仿真机。本章是??对该工艺流程进行具体介绍与分析，使读者明晰工艺结构与过程原理，以此作为??后续章节阐述的基矗??某石化企业ＰＯＳＭ装置Ｐ０工段流程简图如图２－１所示，本文的研宄对象分??为乙苯过氧化单元、丙烯环氧化单元、环氧丙烷精制单元三部分内容及这部分内??容涉及的公用工程与罐区，其基本原理如下：①乙苯过氧化单元：原料乙苯（ＥＢ）??被空气氧化为乙苯过氧化氢（ＥＢＨＰ），并提浓至３０％ｗｔ以上；②丙烯环氧化单元：??利用乙苯过氧化单元生产的ＥＢＨＰ原料对丙烯进行环氧化，制得Ｐ０，并进行提??纯；③环氧丙烷精制单元：该单元用以脱除乙醛、甲醇、水等杂质并回收副产物??１，２－丙二醇（ＭＰＧ）。??ｍ?ｐ???搁坏内烯?产品ｐ〇??空气?轼化反应器?ｉ?ｅｂｈｐ捉浓?环辍化反设器?ｍｍ???Ｆ０稱制??乙笨??掮坏乙笨???１???＾乙苯／苯乙醉??图２－１?ＰＯＳＭ装置Ｐ０工段流程简图??Ｆｉｇ．２－１?Ｆｌｏｗ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＯ?ｓｅｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ＰＯＳＭ?ｄｅｖｉｃｅ??２．１乙苯过氧化单元流程分析??２．１．１乙苯过氧化单元流程介绍??该单元可分为两阶段介绍，第一阶段为乙苯环氧化，第二阶段为ＥＢＨＰ提??浓。??如图２－２，第一阶段流程如下：??乙苯原料从Ｃ１２２０塔釜流出，经Ｅ１２２０加热后依次经过反应器Ｒ１２４０、Ｒ１２５０，??两反应器为串联操作，每个反应器内部有五个腔体，腔体间有隔板，气相联通。??同时，空气经空气压缩机Ｋ１２１０加压后进入
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国环氧丙烷市场分析及前景展望[J]. 尹胜华. 广东化工. 2019(17)
[2]环氧丙烷生产工艺研究[J]. 李春耕,凌世明. 中国氯碱. 2019(05)
[3]环氧丙烷生产技术进展及市场分析[J]. 陈璐. 石油化工技术与经济. 2019(02)
[4]DCS技术在化工过程控制中的应用[J]. 王志凯. 电气传动自动化. 2019(01)
[5]萃取精馏生产高纯度环氧丙烷的工艺研究[J]. 胡松,李进龙,李木金,杨卫胜. 化工学报. 2019(02)
[6]国内外HPPO工业化技术进展[J]. 于剑昆,郭菊荣,赵晓东,沈冲. 化学推进剂与高分子材料. 2017(01)
[7]常用化工流程模拟软件发展概述[J]. 李洪涛,何英华,朱丽娜,姜道华,刘龙. 化工技术与开发. 2015(01)
[8]环氧丙烷合成工艺进展[J]. 顔晓潮,胡杰,张卫星,高松,肖文爽,罗灿,程正载. 精细石油化工进展. 2014(03)
[9]比例积分微分控制器设计方法[J]. 郭春波. 才智. 2013(16)
[10]中国石化流程模拟技术应用现状综述[J]. 贾鹏林. 中外能源. 2011(S1)
博士论文
[1]通用动态流程模拟系统及其核心技术的研究应用[D]. 杜增智.北京化工大学 2014
硕士论文
[1]天然气液烃输送管网建模与求解[D]. 郭汭溪.北京化工大学 2018
[2]基础物性估算方法评价研究[D]. 齐丽.青岛科技大学 2018
[3]双层法在管网流量压力计算中的应用[D]. 冯述华.北京化工大学 2004
本文编号：3623348
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