液相苯加氢工艺的动态仿真

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1、第26卷第4期计算机仿真2009年4月文章编号：1006—9348(2009)04～0097—04液相苯加氢工艺的动态仿真马继勇，王健红。，李慎彬，张树增(1．北京化工大学化学工程学院，北京100029；2．中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司，辽宁辽阳l11003)摘要：针对国内某石化企业液相苯加氢生产环已烷工艺，重点对工艺中的苯加氢反应装置进行了研究。通过对主反应器、后反应器的反应器类型、反应方式和流动形式进行分析，并根据物料恒算、焓恒算、相平衡计算等，建立了主反应器和后反应器的数学模型，并根据模型的形式选取了适当的数值计算方法。仿真所得结果与设计要求相符，说明

2、所建模型能很好地模拟工艺过程。苯转化率达到100％，反应装置不但能很好地完成生产任务，还在处理能力上具有一定的裕量，为工程设计、预测计算与系统优化提供理论依据。工艺仿真系统已成功地运用于某化工厂员工的上岗培训，效果显著。关键词：液相；苯加氢；环己烷；动态仿真中圈分类号：N945．12文献标识码：ADynamicSimulationofLiquidPhaseBenzeneHydrogenationProcessMAJi—yong，WANGJian—hong，LIShen—bin，ZHANGShu—zeng(1．CollegeofChemicalEngineering，Be

3、ijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China；2．PetroChinaLiaoyangPetrochemicalCompany，LiaoyangLiaoning111003，China)ABSTRACT：Thispaperdescribestheprocessofliquid——phasebenzenehydrogenationtocyclohexaneofapetro-chemicalcompany，andresearchesthebenzenehydrogenationreactors．Basedon

4、theanalysisofreactortypes，reac—tionmodeandflowform，themodelsofthemainandthesecondreactorsareestablishedbywaysofmassbalance，energybalanceandphaseequilibrium．Thenumericalcalculationmethodischosenaccordingtothetypeofthemod—e1．Thesimulationresultsmeetthedesignrequirements，whichprovedthatthem

5、odelssimulatetheprocessperfectly．Theconversionofbenzenereached100％，andthereactorscannotonlyaccomplishtheproductiontask，butalsohavedesignallowance，whichprovidestheoreticalfoundationforengineeringdesign，forecastcalculationandsystemoptimization．Moreover，thisprocesssimulationsystemhasbeenuse

6、dfortrainingsuccessfully．KEY-WORDS：Liquidphase；Benzenehydrogenation；Cyclohexane；Dynamicsimulation应稳定、缓和，转化率和收率也很高，操作上易控制。l引言本文针对国内某石化企业苯加氢生产环己烷工艺，该工环己烷是一种重要的有机化工原料。它无色、易流动、艺采用液相苯加氢典型工艺IFP法，该工艺的稳态模拟已比有刺激性气味，其衍生产品极多，是多种化工产品、精细化学较成熟，动态模拟未见报道。由于苯加氢工艺的原料和产品品的重要原料。环己烷是生产聚酰胺类纤维的主要中间体所涉及到的物料(如苯、

7、环己烷、氢气)大多为剧毒、易燃易爆之一，世界上90％以上的环己烷用于尼龙6和尼龙66的品，故不易直接在生产装置上进行实验及变化条件操作，因生产⋯。而开发模拟仿真系统无论对过程优化还是员工培训都有非工业上生产环己烷的方法可分为两类：苯加氢法和石油常重要的意义。烃馏分分馏精制法。目前，绝大部分环己烷都是通过苯加氢2工艺流程制得。根据反应条件的不同，苯加氢法生产环己烷可分为液相法和气相法两大类。液相苯加氢工艺相比气相而言，反2．1苯加氢工段如图1所示，来自外管网的氢气与来自氢气循环压缩系统的循环氢气经混合后，进人主反应器底部。苯先经过苯预收稿日