甲醇合成流程的仿真研究

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1、N工程硕士学位论文⑧论文题目卫韭全盛壅盟堡盂盟塞作者姓名田星汪指导教师睦德纠教授学科专业生匕堂工捏⑨浙江大学工程硕士学位论文摘要上海焦化有限公司年产万吨的大型低压甲醇牛产装置是我国目前最大的甲醇牛产装置其中甲醇合成工序在甲醇生产中处于一个核心地位。本文分别以和基于的多层前馈神经元网络为工具软件根据上海焦化万吨年甲醇装置的实际设计生产情况为其建立合理的甲醇合成流程仿真模型获得对生产过程管理有指导意义的信息用丁甲醇合成生产过程的现场仿真研究从而达到提高产率、降低能耗、稳定生产进而取得更大的经济效益的目的。木文完成的主要工作及取得的相关成果有

2、用软件建立的甲醇合成模拟模型可以反映甲醇合成系统的实际情况该模型能够用于甲醇合成流程的模拟汁算。基于软件对甲醇合成过程建立了多层前馈神经元网络根据已有的生产数据对甲醇产品质量分率进行了预报预报值与生产实测值相对误差很小表明所建的多层前馈神经元网络是成功的可用于指导生产。利用软件中的灵敏度分析工具在已建模型的基础上对各主要操作参数合成压力、循环比、新鲜气中惰性气体含量水冷器出口温度、新鲜气中的氢碳比对合成反应过程的影响进行了分析同吋利用训练好的多层前馈神经元网络也对主要操作参数合成压力、新鲜气屮惰性气体含量、新鲜气屮氨气含量对甲醇合成过程

3、进行了趋势分析结果都表明各影响趋势能较好地反映甲醇合成机理的实际情况在一定的范围内压力的提高、循环比的增大、新鲜气中惰性气体含量降低、水冷器岀口气体温度降低、氢碳比降低分别对提高甲醇产量和降低新鲜气消耗有利。关键词甲醇合成流程多层前馈神经元网络流程模拟模拟分析⑧浙江大学工程硕士学位论文、飞腿一'、、一、一⑧浙江大学工程硕士学位论文第一章绪论前言甲醇是重要的化工原料其分子式为常温、常压下纯甲醇是无色透明的、易流动、易挥发的可燃液体具有与乙醇相似的气味。甲醇可以与水及多数有机溶剂混溶它易于吸收水蒸气、二氧化碳和某些其它物质。目前甲醇工业迅速

4、发展由于甲醇是多种有机产品的基木原料和重要的溶剂广泛用于有机合成染料、医药、涂料和国防工业。作为有机化工原料主要用來生产甲醛、甲基叔丁基醯、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、硫酸二甲酯、丙烯酸甲酯和二甲醍等有机化工产品其消费量仅次于乙烯、丙烯和苯是一种很重要的大宗化工产品。近年来随着科学技术飞速发展和能源结构的改变甲醇乂开辟了许多新的用途。例如是较好的人工合成蛋白原料是容易输送的清洁燃料。目前甲醇的消费已超过其传统用途潜在的耗用量远远超过其它化工用途渗透到国民经济的各个部门。特别是随着世界能源结构的改变利用甲醇的特殊性质是一种耐污染、辛烷值

5、高的汽一柴油掺混或代用燃料和大功率燃料电池的燃料。其许多重要的工业用途也已引起世界科技人员高度重视且正在迅速研究开发中例如裂解制氢用于燃料电池转化为汽油将为固体燃料转化为液体燃料开辟途径裂解制烯炷加氢制乙醇等甲醇极有希望替代石油燃料作石油化工原料蕴藏着潜在的庞犬市场所以我国甲醇工业必将迅速发展。近十多年來随着世界甲醇合成技术的不断飞速发展在其原料结构、工艺路线、生产规模、节能降耗、软件技术、催化剂开发和应用以及自动控制等各个领域都有了新的突破。本论文研究课题的主要内容上海焦化有限公司年产万吨的大型低压甲醇牛产装置是我园目前最大的牛产装置

6、也是三联供工程的主要装置之一。其中甲醇合成工序在甲醇生产中处于一个核心地位。本课题将分别以和基于II的嗖闱袄A寄夥蒐灑缥後弋呷硏崖穂草虾=够爭帙帜昙状甲爸玫氛导噬杓粕伺城榭毫激10.侠淼募状?aid="sogousnap0_17"＞合成流程仿真模型再应用实际牛产装置的现场数据对模型参数进行整定使所建模型能够很好地表达实际生产装置的情况同时模拟计算主要影响操作参数如甲醇合成压力和水冷器出口温度、氢碳比、新鲜气中惰性气体含量、循环比等对甲醇合成过程的影响获得对牛产过程管理有指导意义的信息可用于甲醇合成生产过程的现场仿真研究从而达到提高产率、

7、降低能耗、稳定生产进而取得更大的经济效益的口的。⑧浙江大学工程硕士学位论文甲醇合成过程的研究现状甲醇合成塔的研究现状甲醇合成反应器是甲醇生产的心脏设备。设计合理的甲醇合成塔应做到催化床的温度易于控制调节灵活合成反应的转化率高催化剂牛产强度大能从较高位能回收反应热床层中气体分布均匀低压降在结构上要求简单紧凑高压空间利用率高高压容器及内件间无泄漏催化剂装卸方便在材料上要求具有抗拨基化物的生成及抗氢脆的能力在制造、维修、运输、安装上要求方便。甲醇合成反应是一个可逆的放热反应反应热效应大为使反应始终处丁较高的速度下必须及时移走反应热相应降低反应

8、混合物的温度使催化床层达到最大的生产能力。而且目前甲醇合成大都采用铜基催化剂铜基催化剂的耐热性较差因此甲醇合成塔催化床的温度控制就显得特别重要。为了移走甲醇合成的反应热国内外设计开发了多种类型的甲醇合成塔设