探索煤焦油精制过程的模拟研究

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1、天津大学硕士学位论文煤焦油精制过程的模拟研究姓名：王立成申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙津生20070601摘要煤焦油中含有1万多种化合物，其中大量单体化合物互相溶解形成低共溶混合物，并且许多组分还组成多元共沸体系，这给蒸馏分离造成很大困难。尽管我国在煤焦油加工方面取得了一些成绩，但与发达国家相比，仍然存在着工艺落后，很少利用相关软件进行模拟等突出问题。化工流程模拟技术能为工程设计、新工艺的开发提供强有力的工具，有助于提高人们的工作效率和决策的科学性。本文利用流程模拟软件PRO11withPROVIVISIoN。刑对煤焦油两塔式分离和一塔式分离工艺进行了模拟，并

2、对苯酚、萘、Q一甲基萘、B一甲基萘、苊、芴进行了精制，根据煤焦油组分的特点，用虚拟组分法确定煤焦油中沥青的组成，选择合适的热力学模型，适其情况进行修改，对不符合条件的参数进行了回归和修正，模拟计算结果与现场数据相比较完全符合误差范围，且满足工艺流程的要求。通过研究发现，煤焦油两塔式分离与一塔式分离在精制产品纯度方面相差不大，都能制得纯度比较高的产品。在产品的集中度方面，一塔式明显比两塔式要好。两塔式需要用12个塔和2个闪蒸器，一塔式要用11个塔和1个闪蒸器，在生产成本方面一塔式也明显优于两塔式。本文在对煤焦油分离精制的基础上，对原有的工艺流程进行了改进，使精制产品的计算纯度

3、达到了结晶产品的纯度要求，而且节能。利用本文的研究成果，可以对煤焦油的分离精制进行指导，可以作为工艺数据包来使用，在软件中搭建的工艺流程为流程改进提供了基础。关键词：煤焦油，分离，两塔式，一塔式，流程模拟ABSTRACTTherearemorethantenthousandscompoundsinthecoaltar．ManymonocasecompoundsharmonizeeachothertoformlOWeutecticmixture．Thatmakesitdifficulttodistillateandseparate．Althoughgreatprogressh

4、asbeenmadeinprocessingthecoaltar,thedistancetothedevelopedcountriesarefar,forexample，theprocess．Thesimulationtechniqueofchemicalengineeringflowsheetingcailofferforcefultoolsfortheengineeringdesignandtheexploitationofnowprocess．ItCanimproveworkefficiencyandscientificdecision．Thisresearchuse

5、stheflowsheetingsoftwarePRO11withPROVIVISIONTMtosimulatethetwo-columnandone．columnprocessesofcoaltar,andtherefiningofphenol，naphthalene，a-methylnaphthalene，13-methylnaphthalene，acenaphtheneandfluorine．Accordingtothecharacteristicofthecoaltarcomponents，dummy-componentmethodisemployedtopitch

6、incoaltar,suitablethermodynamicsmodelsselected,andregressesmismatch—conditionparameter．Thecomparisonofanalogcalculationresultandthefielddateshowscompletelycoincidence．Therefiningproductspurityoftwo·-columnandone·-columnprocessofcoaltarisalmostthesameatthelevelofsuperiorpurityproducts．Theon

7、e-columnoneisbetterthanthetwo-colunmcounterpartintheconcentrationofproducts．Thetwo．columnflowsheetneedstwelvecolumnsandtwoflashevaporatorswhiletheone．columnelevencolumnsandoneflashevaporator．Sotheone—columniSbetterthanthetwo．columnincost．Onthefoundationofthese