精餾裝置一直是石化工業(yè)中耗能最大的裝置之一，傳統(tǒng)的精餾過程由于不可逆性很大,所以能量的轉(zhuǎn)化利用率很低。而精餾裝置由于能耗大相對的節(jié)能挖掘潛力也就大，因此對于精餾節(jié)能技術(shù)的研究也一直備受關(guān)注。熱耦合精餾節(jié)能技術(shù)開發(fā)時(shí)間不長，它的原理是通過改變塔的結(jié)構(gòu)流程，利用內(nèi)部流股的熱量耦合使過程的不可逆性降低，從而節(jié)省了大量能耗減少了投資費(fèi)用。本文以C4三組分的熱耦合精餾為例，首先借助三塔模型把復(fù)雜的熱耦合精餾過程簡化為三個(gè)簡單塔，從而可以利用Fenske-Underwood方程等進(jìn)行精餾簡捷設(shè)計(jì)得到塔板數(shù)和回流比等數(shù)據(jù)，為之后嚴(yán)格精餾設(shè)計(jì)提供初值。接著對耦合流股的位置、耦合流股的流量等進(jìn)行優(yōu)化，在最小氣相流率的區(qū)間下配平物流使之達(dá)到產(chǎn)品的分離要求。接著運(yùn)用Aspen軟件，以C4三組分分離為例，分別對常規(guī)精餾直接順序和間接順序的分離流程進(jìn)行模擬，并與熱耦合精餾模擬的節(jié)能數(shù)據(jù)做對比。在模擬中發(fā)現(xiàn)對于相對揮發(fā)度相差較大的C4體系分離，直接精餾序列能耗與間接精餾序列能耗相差不大，而熱耦合精餾相比之前兩種序列節(jié)能明顯，可達(dá)到25%左右。最后本文對不同分離因子和不同進(jìn)料組成熱耦合精餾進(jìn)行了模擬研究，同時(shí)比較的... 

【文章來源】：東北石油大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 研究背景
    1.2 精餾技術(shù)研究進(jìn)展
    1.3 精餾技術(shù)節(jié)能思路
    1.4 精餾過程節(jié)能具體措施
        1.4.1 最佳回流比的選擇
        1.4.2 最佳操作壓力的選擇
        1.4.3 提高分離效率以減小壓差
        1.4.4 優(yōu)化熱的利用
        1.4.5 優(yōu)化進(jìn)料狀況
        1.4.6 優(yōu)化精餾塔的排列順序
        1.4.7 多效精餾
        1.4.8 中間冷凝器和中間再沸器
        1.4.9 熱泵精餾
        1.4.10 熱耦合精餾
    1.5 精餾系統(tǒng)的綜合
        1.5.1 簡單塔精餾序列綜合
        1.5.2 復(fù)雜精餾序列的綜合
    1.6 全熱耦合精餾研究進(jìn)展和現(xiàn)狀
    1.7 原料C4來源
第二章 三組分全熱耦合精餾數(shù)學(xué)模型及設(shè)計(jì)
    2.1 簡單精餾的數(shù)學(xué)模型和物料恒算
    2.2 熱耦合精餾簡捷設(shè)計(jì)(三塔模型)
        2.2.1 預(yù)分餾塔設(shè)計(jì)模型
        2.2.2 塔2數(shù)學(xué)模型及設(shè)計(jì)
        2.2.3 塔3模型及設(shè)計(jì)
        2.2.4 嚴(yán)格模擬
    2.3 理論板數(shù)的確定與進(jìn)料位置的選優(yōu)
        2.3.1 塔1進(jìn)料板位置的計(jì)算
        2.3.2 塔2進(jìn)料板位置的計(jì)算
        2.3.3 塔3進(jìn)料板位置的計(jì)算
第三章 C4三組分熱耦合精餾模擬
    3.1 模擬計(jì)算實(shí)例
    3.2 常規(guī)精餾
        3.2.1 常規(guī)精餾模擬步驟
        3.2.2 常規(guī)精餾計(jì)算結(jié)果
    3.3 熱耦合精餾
        3.3.1 熱耦合精餾模擬步驟
        3.3.2 熱耦合精餾計(jì)算數(shù)據(jù)
    3.4 熱耦合精餾和常規(guī)精餾節(jié)能比較
    3.5 全熱耦合精餾塔內(nèi)特性研究
        3.5.1 全熱耦合精餾塔的濃度分布
        3.5.2 全熱耦合精餾塔內(nèi)溫度分布
第四章 原料對熱耦合精餾節(jié)能性的影響
    4.1 對比計(jì)算實(shí)例
    4.2 熱耦合精餾節(jié)能影響因素
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章目錄
致謝
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]C4烴資源綜合利用技術(shù)進(jìn)展[J]. 何英華,王苑,楊玉和,李洪濤,姜道華,劉龍,宋杰萍.  化工技術(shù)與開發(fā). 2012(03)
[2]C4資源烴的綜合利用[J]. 白玉潔,孟祥軍,孟銳,孫舉.  化工進(jìn)展. 2010(S2)
[3]淺議化工節(jié)能的一些措施和新進(jìn)展[J]. 徐兆瑜.  石油和化工節(jié)能. 2008(04)
[4]精餾過程的節(jié)能現(xiàn)狀與對策[J]. 王建忠,馬文嬋,王鵬輝.  河北化工. 2006(04)
[5]熱泵精餾的控制研究[J]. 魏奇業(yè),張德勝,高維平.  化工自動化及儀表. 2006(01)
[6]催化裂化C4烴類的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J]. 張劉軍,高金森,徐春明.  天然氣與石油. 2005(03)
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[8]精餾過程節(jié)能技術(shù)探討[J]. 王夢華.  齊魯石油化工. 2003(04)
[9]板式塔及分離技術(shù)最新進(jìn)展[J]. 錢建兵,朱慎林.  浙江化工. 2003(11)
[10]烷烴分離熱偶精餾的模擬研究[J]. 楊德明.  石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào). 2002(03)

博士論文
[1]基于隨機(jī)優(yōu)化的復(fù)雜精餾系統(tǒng)綜合研究[D]. 安維中.天津大學(xué) 2003

碩士論文
[1]熱耦合精餾的適應(yīng)性及其熱力學(xué)效率[D]. 孫宗偉.大連理工大學(xué) 2008
[2]內(nèi)部能量耦合精餾塔及其節(jié)能效果的模擬研究[D]. 趙雄.天津大學(xué) 2008



本文編號：3472121