中间再沸式热泵反应精馏生产乙酸异丁酯的设计与控制

中间再沸式热泵反应精馏生产乙酸异丁酯的设计与控制

论文摘要

基于传统反应精馏(CRD)合成乙酸异丁酯(IBAC)塔顶塔底温差较大的特点,提出中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-1)以及带预热器的中间再沸式热泵反应精馏(IR-HPRD-2)流程。采用Aspen软件对其进行优化,得到最优工艺操作参数。在稳态模拟基础上,采用奇异值分解法(SVD)找出温度灵敏板,对IR-HPRD-2流程设计了可行的控制方案。结果表明:与CRD工艺相比,IR-HPRD-1和IR-HPRD-2的年总能耗(TUC)分别降低44.33%和47.55%,年总费用(TAC)分别降低16.92%和19.13%,IR-HPRD-2在节能与降低TAC方面更优于IR-HPRD-1;在±20%进料流率与5%进料组分扰动下,该可行性控制方案能在短时间内有效控制产品质量。

论文目录

  • 1 乙酸和异丁醇酯化生成乙酸异丁酯的反应动力学与热力学
  •   1.1 反应动力学
  •   1.2 反应热力学
  • 2 常规乙酸和异丁醇酯化生成乙酸异丁酯反应精馏合成IBAC的工艺流程
  • 3 塔釜再沸式热泵反应精馏工艺
  • 4 中间再沸式热泵反应精馏工艺以及与常规反应精馏经济性比较
  •   4.1 中间再沸式热泵反应精馏工艺
  •   4.2 带预热器的中间再沸式热泵反应精馏工艺
  •   4.3 常规反应精馏与热泵反应精馏经济性比较
  • 5 带预热器的中间再沸式热泵反应精馏动态控制与分析
  •   5.1 温度灵敏板的选择
  •   5.2 带预热器的中间再沸式热泵反应精馏的控制策略
  •   5.3 带预热器的中间再沸式热泵反应精馏动态响应
  • 6 结 论
  • 符号说明:
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张青瑞,李海英,闫森,刘艳

    关键词: 乙酸异丁酯,中间再沸式热泵反应精馏,稳态优化,动态控制

    来源: 石油学报(石油加工) 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 有机化工

    单位: 青岛科技大学化工学院

    基金: 山东省自然科学基金项目(ZR2013BM001)资助

    分类号: TQ225.24

    页码: 509-517

    总页数: 9

    文件大小: 3371K

    下载量: 94

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