甲苯二异氰酸酯分离工艺的模拟与优化

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文甲苯二异氰酸酯分离工艺的模拟与优化论文作者：田志亮学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：化学工程指导教师：刘继东职称：教授万方数据万方数据DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalEngineeringSimulationandOptimizationoftheSeparationProcessofTolueneDiisocyanatebyTianZhiliangS

2、upervisor:Prof.LiuJidongMay2014万方数据万方数据万方数据万方数据河北工业大学硕士学位论文摘要甲苯二异氰酸酯简称TDI，是一种十分重要的有机化工原料。近年来，作为生产聚氨酯的原材料，TDI随着聚氨酯工业的发展应用越来越广泛。目前，国内TDI生产分离工艺主要靠引进国外技术，国产化程度比较低。TDI分离过程工艺包数据不够完善，TDI分离工艺全流程模拟计算与能量优化较少有人涉及。针对上述问题，本文以某厂TDI分离工艺流程为基础，利用流程模拟软件AspenPlus，以现有工业数据为依据，热力学模型选用PR方程，

3、对TDI分离工艺流程进行模拟计算，并在模拟过程中对主要化工设备进行了灵敏度分析。由于TDI分离工艺进料组分比较复杂，本文在模拟计算时考虑采用甲苯二异氰酸酯(TDI)、邻二氯苯(ODCB)、光气(COCl2)、氯化氢(HCl)、焦油(TDItar)、四氯化碳（CCl4）近似代替复杂组分。由于焦油不属于AspenPlus数据库里的物质，因此使用合适的估算公式估算了焦油的基础热力学参数。利用二元交互作用参数估算公式估算了二元交互作用参数数值，并输入流程模拟软件中，改善了模拟计算的准确度。最后，利用流程撕裂和迭代加速技术对TDI分离工艺全

4、流程进行了模拟计算，对分离工艺进行了有效能分析和能量优化，使第一ODCB回收塔节能27.3%。本文的研究成果可以用来完善TDI分离过程工艺包数据，对提高TDI分离工艺能量利用水平具有一定的指导意义。关键字：甲苯二异氰酸酯热力学AspenPlus模拟有效能I万方数据甲苯二异氰酸酯分离工艺的模拟与优化ABSTRACTTDIistheabbreviationoftoluenediisocyanate.Itisaveryimportantorganicchemicalrawmaterial.Recently,astherawmateria

5、lofproductionofpolyurethane,TDIisappliedmoreandmoreextensivelywiththedevelopmentofpolyurethaneindustry.Presently,productionandseparationprocessofTDImainlyimportforeigntechnology,thedomesticdegreeislower.TheprocesspacketdataofTDIisnotveryperfect.Thesimulationoftheovera

6、llflow-sheetingofTDIseparationprocessandenergyoptimizationislessinvolvedathome.Inresponsetotheseproblems,thispaperismainlystudyingsimulatingtheseparationprocessusingprocesssimulationsoftwareAspenPlus,whichisbasedontheexistingindustrialdataoftheTDIseparationprocessbyth

7、emeansofthermodynamicmodelofPRequation.Duringtheprocessofsimulation,thesensitivityanalysisofmainchemicalequipmentismade.Sincefeed-incomponentsofTDIseparationprocessismorecomplex,thisarticleinthesimulationconsidersTDI,ODCB,COCl2,HCl,TDItar,CCl4approximationinsteadofcom

8、plexcomponents.BecauseTDItardoesnotbelongtoAspenPlusdatabase,the estimationmethodsareusedtoestimatethebasicthermodynamicpara