【摘要】：蒸餾,是煉油工程中最常用的一種分離裝置。具有處理量大、高能耗的特點(diǎn),其操作涉及到高度復(fù)雜空間分布的氣-液兩相傳熱傳質(zhì),建模困難。基于以上原因,即使1950年至今對(duì)蒸餾塔研究的成果已十分豐富,但其建模與操作優(yōu)化依舊頗具挑戰(zhàn)。為了解決假組分(CPCs)表征油品對(duì)不同原油生成的石油物性不同的問(wèn)題,同時(shí)為了方便進(jìn)料時(shí)變(不同進(jìn)料油品切換或多種油品混合進(jìn)料)的石油分離單元的動(dòng)態(tài)建模,本文采用基準(zhǔn)假組分(SPCs)方法對(duì)原料油和它的蒸餾產(chǎn)品進(jìn)行特征化。主要內(nèi)容有:(1)分別描述了基于SPCs以及CPCs的石油特征化;用不同的輕重組分混合規(guī)則將SPCs混合成CPCs,驗(yàn)證了 SPCs和CPCs在熱容、蒸汽壓力計(jì)算上的等效性;對(duì)基于SPCs與CPCs特征化的多種油品進(jìn)行閃蒸實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了基于SPCs的氣液相平衡模型在低壓條件下的正確性。(2)將兩種原油特征化方法分別與帶短路量的塔板平衡級(jí)模型結(jié)合,對(duì)蒸餾塔進(jìn)行整塔建模;采用RK4對(duì)模型進(jìn)行求解;在對(duì)兩種模型的比較中,證明了 SPCs較CPCs在進(jìn)料時(shí)變的蒸餾塔系統(tǒng)建模中的優(yōu)異性。
【圖文】：

圖１－１齊魯?shù)谒奶壮p壓裝置ＤＣＳ圖逡逑Ｆｉｇ．１－１邋ＤＣＳ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆｏｕｒｔｈ邋ｓｅｔｓ邋ｏｆ邋ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ邋ａｎｄ邋ｖａｃｕｕｍ邋ｕｎｉｔｓ邋ｉｎ邋ＱｉＬｕ逡逑對(duì)于蒸餾塔的建模方法各式各樣，而最主要的有：平衡級(jí)、非平衡級(jí)。逡逑（１）平衡級(jí)模型（ＥＱ）逡逑平衡級(jí)模型，即假設(shè)蒸餾塔內(nèi)的氣液兩相流在接觸面上處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)，這種假設(shè)與現(xiàn)實(shí)間卻存在一定偏差，所以最常用的平衡級(jí)模型偏差校正方法就是引塔板效率。Ｔｈｉｄｅｄ［２６］等最先在１９３３年提出了基于平衡級(jí)的逐板計(jì)算方法。接著１９８年，Ｇａｎｉ［２７ｌ等提出了非常具有影響力的基于Ｍｍｐｈｒｅｅ效率的塔板通用模型，并將個(gè)連續(xù)動(dòng)態(tài)模型應(yīng)用于動(dòng)態(tài)開(kāi)、停車問(wèn)題的探討中。而Ｂａｕｒ與Ｐｅｎｇ［２８］等人對(duì)反應(yīng)餾塔的穩(wěn)態(tài)模型采用基于Ｂａｍ？效率平衡級(jí)建模。除了上述提出的塔板效率校正方以外，人們還提出了邋Ｈａｕｓｅｎ效率（對(duì)板式塔）、等效理論板高度（對(duì)填料塔）等校方法。由于塔板效率的估算受到塔結(jié)構(gòu)、操作條件、氣液兩相狀態(tài)等等多種因素的響，具有較高的難度，促使了人們對(duì)新的建模方法的探索即非平衡級(jí)模型的研究。逡逑（２）非平衡級(jí)模型（ＮＥＱ）逡逑

逑也通過(guò)（１）中所得￣與參數(shù)５的曲線關(guān)系外推而得。逡逑如圖２－２所示為第８對(duì)ＳＰＣｓ在實(shí)驗(yàn)（１）、（２）下所得結(jié)果圖，依此在工作溫度Ｔｗ＝５０，逡逑６０，…，３９０，邋４００的條件下，將由上述實(shí)驗(yàn)計(jì)算所得的前１９對(duì)，ＳＰＣＱ１？ＳＰＣ３９的Ａｎｔｏｉｎｅ逡逑方程參數(shù)Ｊ、５列于表２－３中。逡逑對(duì)于第２０？２６對(duì)基準(zhǔn)假組分，即ＳＰＣ３９？ＳＰＣ５２，由于其實(shí)沸點(diǎn)過(guò)高（＞６７８°Ｃ），并逡逑且工作溫度下蒸汽壓力過(guò)低（＜０．０１ｋＰａ），以至于無(wú)法用Ｍａｘｗｅｌｌ－Ｂｏｎｎｅｌｌ關(guān)聯(lián)式計(jì)算；逡逑因此第２０？２６對(duì)ＳＰＣｓ的參數(shù)兒５，，由下列的關(guān)聯(lián)式外推而得：逡逑Ｘ邋＝邋ａｘ＋ｂｘＴ：ｘ邐（２－２２）逡逑其中，對(duì)于第／對(duì)基準(zhǔn)假組分，７；邋＝邋７＾、！＝邋４－，、毛、昆Ｍ或者尾，，常數(shù)％、＼逡逑和％需要由己知參數(shù)１５數(shù)據(jù)回歸出來(lái)，并通過(guò)對(duì)曲線７ＶＸ外推出得到后７對(duì)ＳＰＣｓ逡逑的蒸氣壓參數(shù)３、５，值同樣列于表２－３中。逡逑Ａ邋ｋｎｏｗｎ邋ａｎｄ邋ｐｏｔｙｆｉｔ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋８－ｔｈ邋ｐａｉｒ邋ｏｆ邋ＳＰＣｓ邐Ｂ邋ｋｎｏｗｎ邋ａｎｄ邋ｐｏｌｙｌｉｔ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋８－ｔｈ邋ｐａｉｒ邋ｏｆ邋ＳＰＣｓ逡逑１７．９．邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐１邐ｃ￣－６７５０ｆｅ－￣ｔ邋ｃ邐１邋ｃ邋１邋１邋１邋邋ｉ邋．ｉ邋￣￣逡逑０邋ｋｎｏｗｎ逡逑１７．８邋－邐＾８００邋＇邐ＰＯｌｙｆｉｔ逡逑Ｉ：邐ｚ邐．．邐：邐＼逡逑＇邋＾邋一邐？逡逑－／邐＿邐：邐ｘ
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TE962

【參考文獻(xiàn)】

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1 楚紀(jì)正,張玉梅,胡上序;滿足精餾塔實(shí)時(shí)仿真需要的石油餾分物性簡(jiǎn)化關(guān)聯(lián)[J];煉油設(shè)計(jì);1997年01期

2 杜英生;張濤;李鑫鋼;鄭陵;;石油餾分的真組分算法——物性及氣液平衡的考察[J];石油煉制與化工;1992年06期

3 李倩英,路秀林;浮閥塔板的臨界氣速和霧沫夾帶[J];化工裝備技術(shù);1990年05期

4 徐孝民,沈復(fù);浮閥塔板壓力降的工程計(jì)算式[J];化學(xué)工程;1985年04期

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1 王歡;帶有短路量的平衡級(jí)精餾塔建模的研究[D];北京化工大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2635828