碳酸二甲酯-甲醇共沸體系分離的模擬與控制
本文選題:碳酸二甲酯-甲醇 + 共沸物。 參考:《化工進展》2017年03期
【摘要】:作為一種新環(huán)保型化工產(chǎn)品,碳酸二甲酯近年來在各行業(yè)中得到了廣泛應用。由于碳酸二甲酯產(chǎn)品中常含有與之形成共沸物的甲醇,因此需要特殊工藝對其進行分離。本文利用Aspen Plus軟件建立了嚴格穩(wěn)態(tài)模型,對比了萃取精餾、共沸精餾和變壓精餾分離碳酸二甲酯-甲醇二元共沸物的3種分離工藝,并以系統(tǒng)能耗為目標進行單變量分析,得到最低能耗下的萃取精餾、共沸精餾、變壓精餾工藝參數(shù)。穩(wěn)態(tài)分析結(jié)果表明:萃取精餾過程能耗只占變壓精餾的29.0%、占共沸精餾的30.2%,其節(jié)能優(yōu)勢明顯。在此基礎上,采用Aspen Dynamics軟件對萃取精餾最佳工藝進行了控制研究,提出了兩種控制結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,含有固定再沸器/進料比例的改進控制結(jié)構(gòu)能夠有效地應對進料流量與進料組成擾動,保證碳酸二甲酯和甲醇產(chǎn)品純度。
[Abstract]:As a new environmental-friendly chemical product, dimethyl carbonate has been widely used in various industries in recent years.Because dimethyl carbonate products often contain methanol with which azeotrope is formed, it needs special process to separate them.In this paper, a strict steady-state model is established by using Aspen Plus software. The separation processes of dimethyl carbonate and methanol binary azeotrope by extractive distillation, azeotropic distillation and pressure swing distillation are compared, and the system energy consumption is analyzed as a single variable.The process parameters of extractive distillation, azeotropic distillation and variable pressure distillation were obtained under the lowest energy consumption.The results of steady-state analysis show that the energy consumption of extractive distillation is only 29.0% of that of variable-pressure distillation, and that of azeotropic distillation is 30.2%, and the energy saving advantage is obvious.On this basis, the optimal process of extractive distillation was studied by Aspen Dynamics software, and two control structures were put forward.The results show that the improved control structure with fixed reboiler / feed ratio can effectively deal with the disturbance of feed flow and feed composition and ensure the purity of dimethyl carbonate and methanol.
【作者單位】: 青島理工大學汽車與交通學院;中國石油大學(華東)化學工程學院;鎮(zhèn)海石化工程股份有限公司設計部;
【基金】:山東省自然科學基金(ZR2013EEM024) 山東省高等學?萍加媱(J14LA08)項目
【分類號】:TQ028
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:1748092
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