乙醇-苯-水非均相共沸精馏过程稳态模拟与动态控制.pdf

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1、第38卷第4期2017年8月能源化工砒聊，Ckm幻of眈d邯￡可V01．38No．4Aug．2017乙醇一苯一水非均相共沸精馏过程稳态模拟与动态控制亢玉红，张芸刚，李建兵，李健，闰龙(榆林学院化学与化工学院，陕西省低变质煤洁净利用重点实验室，陕西榆林719000)摘要：利用AspenPlus流程模拟软件，以苯为轻夹带剂，建立了乙醇一苯一水三元非均相体系两塔共沸精馏工艺流程。对工艺流程中关键设备汽提塔和脱水塔进行了稳态模拟与优化，优化后的结果为：汽提塔共3l块塔板，塔直径2．07m，塔顶压力O．203

2、MPa，塔顶回流罐的温度313K，回流比0．648，再沸器的热负荷9．149Mw；脱水塔共21块塔板，塔直径1．38m，塔顶压力0．101MPa，塔顶回流罐的温度347K，回流比0．2，再沸器的热负荷4．57Mw。最终在汽提塔塔底可得到摩尔分数99．6％的乙醇产品。采用AspenD)rn砌ic建立了全工艺流程的控制结构，并对进料流量和进料组成的扰动进行了动态分析，结果表明：动态控制结构可满足对产品纯度的设计规定要求。研究结果对工艺与控制方案的选择具有重要的现实指导意义。关键词：乙醇一苯一水共沸精馏稳

3、态建模动态控制中图分类号：TQ028文献标识码：A文章编号：2095—9834(2017)04一0001一06Steady-statesimlllationanddynaIIIiccontrolofethanol-beI屹eI坨-waterheterogeneousazeotropicmstiUationprocess觑ⅣG玩危。增，Z础ⅣGy“昭口昭，Ⅱ五口n6ing，Ⅱ五口n，yAⅣ厶愕(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，ShaarⅨiKeyLabo

4、ratoryofLowMetamorphicCoalcleanutilization，Yulinuniversity，Yulin719000，china)Abst阳ct：BasedonthepmcesssimulationsofhareofAspenPlus，thepmcessoftwo—columnazeotropicdistiuationofethanol—benzene—waterheterogeneoussystemisestablishedbyusingbenzeneaslightentr

5、ainmentagent．Thesteady—statesimulation肌doptimi·zationareconductedfortIlekeyequipmentofstrippingtoweranddehydratingtoweroftechnolo舀calpmcess，andtheoptimizedresultisobtainedasfoUows：thest^ppingtowerhas3lpiecesofplatewithtowerdi砌eterof2．07m，thepressureoft

6、hetopofthetoweris0．203MPa，thetemper砒ureofrenuxdmminthetowertopis313K，therenuxratioisO．648，and山eheat10adofreboileris9．149MW；thedehyd珀tingtowerhas21piecesofplatewithtowerdiameterof1．38m，thepressureofthetopofthetoweris0．101MPa，thetemperatureofrenuxdnlmint

7、hetowertopis347K，therenuxratiois0．2，andtheheat10adofreboileris4．57MW．Finally，theethanolpmductwitIlmolarfhctionof99．6％isobtainedinthebottomofthestrippertower．ThewholeprocesscontmlstmctureissetupbyusingAspenI)yll锄ic，aIldthedyn锄icanalysisofthedisturbanceo

8、ffeednowrate锄dfeedcompositionisc痂edt11rough．Theresultsshowt11attlledyn跚iccontmlstmcturecaJlfhUysatis母forthedesignoftllepu五tyofproducttodete珊inedrequirements．Theresearchresultshaveimportantpracticalguidingsignincancefortheselectionofpmce