化工過程流程重構——以乙烯裂解裝置脫甲烷系統為例
作者：羅雄麟、吳博 著 | |||
叢書名： | |||
出版日期：2018年7月 | 書號：978-7-122-31962-3 | ||
開本：B5 710×1000 1/16 | 裝幀：平 | 版次：1版1次 | 頁數：120頁 |
本書圍繞進料位置不合適引起的塔內部傳熱/傳質異常問題展開,研究了精餾塔系統進料瓶頸的識別方法,探討了消除進料瓶頸進料位置調整的流程重構策略,並設計出重構後系統的再最佳化及關鍵過程設備的控制策略。以乙烯裂解過程多進料脫甲烷系統為例,提出了化工過程流程重構的設計、識別及操作條件再最佳化的系統理論和實踐方法。
本書適合從事化工系統工程和控制工程的工程技術人員及科研工作者閱讀,也可作為高等院校教師、研究生和高年級本科生教學與參考用書。
本書適合從事化工系統工程和控制工程的工程技術人員及科研工作者閱讀,也可作為高等院校教師、研究生和高年級本科生教學與參考用書。
目錄
第1章 緒論 1
第2章 背景分析 9
第3章 脫甲烷塔裝置仿真平台的建立 21
3.1 脫甲烷塔裝置平台建模 23
3.1.1 脫甲烷塔裝置的仿真平台簡介 23
3.1.2 仿真軟體及物性方法的選擇 25
3.1.3 冷箱換熱器簡易模型 26
3.1.4 脫甲烷塔模型 29
3.1.5 循環物流問題解決策略 31
3.2 平台仿真結果 33
第4章 基於傳熱/傳質的多股進料脫甲烷塔進料瓶頸識別方法 39
4.1 塔板的傳熱/傳質狀態分析 40
4.2 多股進料精餾塔進料瓶頸的識別 41
4.2.1 塔板的傳熱溫差與傳熱量 43
4.2.2 塔板的傳質濃度差與傳質量 45
4.2.3 基於傳熱/傳質綜合的進料瓶頸識別方法 48
4.3 乙烯裂解過程多股進料脫甲烷塔進料瓶頸的識別 50
4.3.1 三種假設下脫甲烷塔進料虛擬閃蒸結果的分析 50
4.3.2 多股進料脫甲烷塔進料瓶頸的識別 53
第5章 多股進料脫甲烷塔流程重構的設計及過程動態分析 57
5.1 多股進料脫甲烷塔的進料位置流程重構的可行性分析 59
5.2 多股進料脫甲烷塔流程重構策略 60
5.2.1 進料位置調整對塔內傳質規律的影響 61
5.2.2 多股進料脫甲烷塔進料位置調整策略及能耗分析 62
5.2.3 處理量及產品質量變化時脫甲烷塔進料位置重構對能耗的影響 65
5.3 多股進料脫甲烷塔流程重構的過程動態分析 68
5.3.1 塔頂和塔底溫度的動態分析 71
5.3.2 塔頂關鍵組分的動態分析 71
5.3.3 塔底關鍵組分的動態分析 73
第6章 脫甲烷塔裝置操作條件再最佳化策略 75
6.1 單元最佳化與複合系統最佳化簡介 77
6.2 脫甲烷塔裝置的單塔最佳化 80
6.2.1 單塔最佳化問題的描述 80
6.2.2 脫甲烷塔裝置的單塔最佳化及結果分析 83
6.3 脫甲烷塔裝置的複合塔最佳化 85
6.3.1 複合塔最佳化問題的描述 85
6.3.2 脫甲烷塔裝置的複合塔最佳化及結果分析 88
6.4 兩種最佳化方案的對比 90
第7章 多股進料脫甲烷塔的控制策略的研究 93
7.1 多股進料脫甲烷塔的過程控制與協同最佳化策略 94
7.1.1 控制與協同最佳化的理論基礎 95
7.1.2 控制與協同最佳化的實施策略 98
7.1.3 在多股進料脫甲烷塔裝置上的套用實例 101
7.2 多股進料脫甲烷塔進料位置切換的控制策略 107
7.2.1 固定塔頂和塔底控制指標的進料位置切換 108
7.2.2 調整控制指標下的多股進料位置的切換 111
參考文獻 114
第2章 背景分析 9
第3章 脫甲烷塔裝置仿真平台的建立 21
3.1 脫甲烷塔裝置平台建模 23
3.1.1 脫甲烷塔裝置的仿真平台簡介 23
3.1.2 仿真軟體及物性方法的選擇 25
3.1.3 冷箱換熱器簡易模型 26
3.1.4 脫甲烷塔模型 29
3.1.5 循環物流問題解決策略 31
3.2 平台仿真結果 33
第4章 基於傳熱/傳質的多股進料脫甲烷塔進料瓶頸識別方法 39
4.1 塔板的傳熱/傳質狀態分析 40
4.2 多股進料精餾塔進料瓶頸的識別 41
4.2.1 塔板的傳熱溫差與傳熱量 43
4.2.2 塔板的傳質濃度差與傳質量 45
4.2.3 基於傳熱/傳質綜合的進料瓶頸識別方法 48
4.3 乙烯裂解過程多股進料脫甲烷塔進料瓶頸的識別 50
4.3.1 三種假設下脫甲烷塔進料虛擬閃蒸結果的分析 50
4.3.2 多股進料脫甲烷塔進料瓶頸的識別 53
第5章 多股進料脫甲烷塔流程重構的設計及過程動態分析 57
5.1 多股進料脫甲烷塔的進料位置流程重構的可行性分析 59
5.2 多股進料脫甲烷塔流程重構策略 60
5.2.1 進料位置調整對塔內傳質規律的影響 61
5.2.2 多股進料脫甲烷塔進料位置調整策略及能耗分析 62
5.2.3 處理量及產品質量變化時脫甲烷塔進料位置重構對能耗的影響 65
5.3 多股進料脫甲烷塔流程重構的過程動態分析 68
5.3.1 塔頂和塔底溫度的動態分析 71
5.3.2 塔頂關鍵組分的動態分析 71
5.3.3 塔底關鍵組分的動態分析 73
第6章 脫甲烷塔裝置操作條件再最佳化策略 75
6.1 單元最佳化與複合系統最佳化簡介 77
6.2 脫甲烷塔裝置的單塔最佳化 80
6.2.1 單塔最佳化問題的描述 80
6.2.2 脫甲烷塔裝置的單塔最佳化及結果分析 83
6.3 脫甲烷塔裝置的複合塔最佳化 85
6.3.1 複合塔最佳化問題的描述 85
6.3.2 脫甲烷塔裝置的複合塔最佳化及結果分析 88
6.4 兩種最佳化方案的對比 90
第7章 多股進料脫甲烷塔的控制策略的研究 93
7.1 多股進料脫甲烷塔的過程控制與協同最佳化策略 94
7.1.1 控制與協同最佳化的理論基礎 95
7.1.2 控制與協同最佳化的實施策略 98
7.1.3 在多股進料脫甲烷塔裝置上的套用實例 101
7.2 多股進料脫甲烷塔進料位置切換的控制策略 107
7.2.1 固定塔頂和塔底控制指標的進料位置切換 108
7.2.2 調整控制指標下的多股進料位置的切換 111
參考文獻 114
