探索润滑油糠醛精制工艺模拟

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1、厦门大学硕士学位论文润滑油糠醛精制工艺模拟姓名：尹明申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：高浩其2000.7.1摘要矿3639‘7润滑油糠醛精制在目前国内润滑油基础油溶剂精制工艺中仍占统治地位。本文在研究大庆减二油、减四油及轻脱油等几种最具代表性的润滑油基础油与糠醛混合体系的单级萃取液．液平衡的基础上，建立了润滑油一糠醛体系的液一液平衡BP神经网络模拟系统。并以此为基础建立了润滑油糠醛精制的多级逆流萃取理论方程组，通过采用经布洛顿改进的牛顿一拉夫森算法能较好的解出此方程的数值解，从而为生产实际提供了一种可行的模拟方法。f岫于润滑油基础油的成分极端复杂，且随来

2、源的不同组成也随之波动，为方便研究，假设润滑油基础油由5种虚拟组分组成，对应润滑油基础油最重要和常用的4个质量指标：酸值、碱氮、折光率和苯胺点，设前3种组分的重量分率分别与酸值、碱氮、折光率成正比，第4种组分的重量分率与苯胺点成反比，第5种组分是为归一化需要而代表与这4个指标无关的组分。通过实验室单级萃取平衡实验，测定不同条件下醛、油两相间这5种虚拟组分的平衡关系数据。以这些平衡数据为训练集，建立一个5个输入。5个输出的误差反向传播(BP)神经网络，此神经网络预测润滑油一糠醛体系液．液平衡能达到较高的精确度，尤其是在训练集的范围内。对糠醛精制N级逆流萃取塔，基于

3、以上神经网络模拟建立的液一液平衡关系，加上物料平衡关系和其它一些简化假设，建立理论方程组。采用布洛顿改进的牛顿．拉夫森算法解此方程组，预测了在不同温度分布，不同醛油比，不同塔板数等条件下，精制油的质量指标和收率。预测结果除轻脱油外基本上是合理的，尤其是减二线油，预测结果与生产实践完全相符。对减二线油的预测结果表明，在塔板数为3或4，醛油比1．6～1．8，塔顶温度1lO'C，塔底温度75℃时，精制油的质量指标已达到四段标定油或生产装置上除醛油兰。篓三2。乏三l样孝竺三弋甓炒乳蝴脯础姻雌油比完全可能降到1．8附近。p^／关键词：润滑湎，糠醛，神经网络，BP两，虚拟垣

4、分，液一液＼，～7v／平衡，多级逆鎏尹取√AbstractThefurfuralrefiningtechnologyisstilldominantinthesolventrefiningprocessoflubricatingbaseoilinChina．ByassumingthatfouroilpropertieswhichareAcidNumber，BasicNitrogen，RefractiveIndexandAnilitiePointasfouroilcomponentswhosemassfractionsareproportionaltothevalu

5、esofcorrespondingproperties，themassbalancecalculationforourstudiedextractionsystemisproposed．Sinceitislackofthethermodynamicsdataforthiscomplicatedsysteminthefurfuralrefiningprocess，thelubricant-furfuralsystemwassupposedbeingcomposedof5virtualcomponentsandanartificialneuralnetworkmet

6、hodisdevelopedforthesimulation0ftheliquid-liquidequilibriumdatafromthesingle—stageextractionexperiments．Resultsshowthaithemethodcansimplifythedescriptionoftheequilibriuminformationwithmulti．variableandgivegooddeducingwithhighaccuracy．ForacountercurrentextractioncolumnwithNstages，thef

7、urfuralrefiningprocessismodeledwithmassbalanceequations．TheNewton-NaphsonalgorithmmodifiedbyBroydenisadoptedfortheresolvingofthosemodelequations．Byuseofthevaluesoftheoilpropertiesofthecrudelubricatingoilandtheequilibriumdatafromabovesimulation，thevaluesoftheoilpropertiesandyieldsfort

8、herefinedoil