【硕士】盐水处理工艺的模型开发和能量优化

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内容简介

　　【硕士】盐水处理工艺的模型开发和能量优化　　授予学位：硕士　　学位授予单位：大连理工大学　　学位年度：2009　　 异氰酸酯生产过程盐水处理工艺的模型开发和能量优化是开发大规模异氰酸酯制造技术的重要环节，对推动民族聚氨酯产业的发展有着重大的意义，也是生产企业进行清洁生产，建立循环经济模式，节能、降耗、减污、增效的重要举措。本文以异氰酸酯生产流程中的盐水处理单元为研究对象，利用化工系统工程的方法和工具完成了这个工程课题。　　 本文首先收集工艺数据和设备参数数据，利用Aspen Plus模拟软件建立了盐水系统的全流程模拟。其次通过对大量物性参数模型的选择和对比，确立了液体活度系数模型PHILMXA3最适合于含有机物盐水体系，用此模型进行全流程模拟，模拟数据与现场运行数据吻合性好。　　 通过Aspen Plus模拟也发现盐水系统甲醇精馏塔的摩尔回流比远高于一般的精馏塔，由此导致了产品质量过剩，能量利用不合理。利用Aspen Plus模拟软件对甲醇精馏塔的回流比进行灵敏度分析，发现回流比大于11即可满足产品的指标要求。通过对异氰酸酯制造工艺的研究，发现了替代甲醇精馏塔塔底热源的流股，再次利用Aspen Plus模拟软件对新的流程进行研究。新的流程将甲醇精馏塔原来气相进料改为冷凝后的液相迸料，摩尔回流比由56降至22，大大缩小了甲醇精馏塔的塔径，节省了设备投资，气相进料冷凝产生的热量作为异氰酸酯生产用6℃冷水的热源，提高了整体装置的能量利用率。　　 通过本文的研究最终确定了盐水处理工艺的优化流程和操作条件，为大规模异氰酸酯制造技术的开发奠定了基础，也为生产企业日后进行工艺研究提供了可靠的模型。能量优化产生了巨大的效益，因蒸汽及循环水消耗减少每年节省资金300万元以上。　　

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