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大型煤化工甲醇精馏过程模拟与仿真

作　者: 宋维仁
导　师: 漆志文
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 煤化工 甲醇精馏 流程模拟 仿真系统 接口程序
分类号: TQ223.121
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


本文以化工流程模拟软件Aspen Plus为平台,对大型煤化工甲醇四塔精馏过程进行模拟,可以用来预测、分析和优化大型化甲醇精馏过程。在模拟过程中,首先选择了物性方法UNIFAC-DMD,然后选择合适的单元操作模块和调整相关参数,使最终的模拟结果与实际生产数据相吻合,在不同生产负荷条件下,模拟精度均在5%以内。本文所建立的基于过程机理的模拟文件可以为实际的甲醇精馏操作调整提供理论依据。同时,利用自动化服务器功能开发了基于Aspen Plus稳态模拟的仿真系统。仿真系统的底层是Aspen Plus流程模拟文件,提供过程机理模型和计算平台；顶层是仿真界面,提供人机交互窗口；二者通过Visual Basic接口程序链接。该仿真系统的调优操作可设计为与实际甲醇精馏操作完全一致,因此可用来作为用户的工艺和生产操作培训。该仿真系统的结构具有通用性,因此能够适用于大部分的化工过程,具有较强的推广性。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-12
  1.1 甲醇产品的重要性  10
  1.2 研究背景  10-11
  1.3 研究内容  11-12
第2章 文献综述  12-23
  2.1 甲醇简介  12-13
    2.1.1 甲醇的物理性质  12
    2.1.2 甲醇的化学性质  12-13
  2.2 甲醇的生产  13-15
    2.2.1 甲醇生产技术及进展  13-14
    2.2.2 甲醇生产的主要工艺  14-15
  2.3 甲醇精馏  15-19
    2.3.1 双塔精馏流程  16-17
    2.3.2 三塔精馏流程  17
    2.3.3 四塔精馏流程  17-19
  2.4 化工流程模拟  19-22
    2.4.1 化工流程模拟的定义与作用  19
    2.4.2 化工流程模拟模型求解方法  19-20
    2.4.3 流程模拟软件  20-22
  2.5 操作员仿真培训系统  22-23
第3章 大型煤化工甲醇四塔精馏过程的稳态模拟  23-43
  3.1 甲醇四塔精馏工艺流程简介  23-24
  3.2 粗甲醇组成  24-25
  3.3 物性方法的选择  25-30
    3.3.1 基团贡献法简介  26
    3.3.2 UNIFAC模型  26-28
    3.3.3 汽液平衡数据的计算  28-29
    3.3.4 确定物性方法UNIFIAC-DMD  29-30
  3.4 甲醇精馏过程稳态模拟的模块选择  30-32
    3.4.1 精馏塔模块  31
    3.4.2 换热器模块  31-32
    3.4.3 闪蒸模块  32
  3.5 预精馏塔模拟运行与分析  32-34
    3.5.1 预精馏塔模拟说明  32-33
    3.5.2 预精馏塔主要模拟结果  33-34
  3.6 加压精馏塔与常压精馏塔模拟运行与分析  34-38
    3.6.1 加压精馏塔与常压精馏塔的模拟说明  34-35
    3.6.2 加压精馏塔与常压精馏塔的主要模拟结果  35-38
  3.7 回收塔模拟运行与分析  38-40
    3.7.1 回收塔模拟说明  38
    3.7.2 回收塔主要模拟结果  38-40
  3.8 精馏塔水力学分析  40-42
  3.9 本章小结  42-43
第4章 基于Aspen Plus稳态模拟的仿真系统  43-59
  4.1 引言  43
  4.2 仿真系统结构  43
  4.3 仿真系统的开发原理  43-46
    4.3.1 自动化服务器  44
    4.3.2 建立Aspen Plus与Visual Basic的链接  44
    4.3.3 Aspen Plus对象  44-45
    4.3.4 变量浏览器的使用  45-46
  4.4 接口程序的编写  46-48
    4.4.1 编写物流接口程序  46-47
    4.4.2 编写精馏塔模块接口程序  47-48
  4.5 仿真系统的开发过程  48-51
    4.5.1 生成Aspen Plus模拟文件  48-49
    4.5.2 添加仿真界面  49
    4.5.3 编写接口程序  49-51
  4.6 大型煤化工甲醇四塔精馏过程仿真系统  51-53
  4.7 大型煤化工甲醇四塔精馏过程仿真系统的重要功能  53-58
    4.7.1 总图界面的重要功能  53-56
    4.7.2 精馏塔仿真界面主要功能  56-58
  4.8 本章小结  58-59
第5章 总结与展望  59-60
  5.1 结论  59
  5.2 工作展望  59-60
参考文献  60-62
致谢  62

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 脂肪族化合物（无环化合物）的生产 > 脂肪族醇（醇、羟基化合物）及其衍生物 > 脂肪族醇 > 饱和一元醇 > 甲醇（木精）
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