三氯乙烯装置工况分析与模拟优化

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuyu890501
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
三氯乙烯用途广泛,可用于清洗剂、溶剂和化工中间体,也是绿色制冷剂HFC-134a的重要原料。历史上生产三氯乙烯的方法较多,目前国内外主要采用的是气相催化脱氯化氢法,即以乙炔和氯气为原料,经中间产物四氯乙烷催化脱氯化氢制备三氯乙烯。
  本论文以国内某化工厂年产3万吨三氯乙烯生产装置为工业背景,根据设备结构参数、设计工艺参数、实际运行参数以及DCS实时数据,通过Aspen Plus对其进行过程模拟和优化分析,分析现有装置的运行工况,提出优化策略,并探究脱氯化氢反应器结构对转化率的影响。
  通过模拟与分析,发现精馏分离工段中的四氯乙烷塔、三氯乙烯塔和四氯乙烯塔存在问题:(1)四氯乙烷塔因塔顶回流量偏小导致分离效率较低和塔底四氯乙烷纯度不达标;由EDR软件对四氯乙烷塔再沸器的校核可知其余量较小,在不对塔结构和填料进行改造的前提下,通过塔顶气体分级冷凝回流的方案,既提高了回流温度,也在不增加塔底热负荷的情况下增加了回流量,将塔底四氯乙烷的纯度由98.11%提升至98.19%。(2)三氯乙烯塔分离效率偏低,导致三氯乙烯塔顶采出量减小而使一部分三氯乙烯进入后续的的中间馏分塔和四氯乙烯塔,增加能耗,且造成副产品四氯乙烯纯度降低。(3)四氯乙烯塔的的回流量偏小导致填料喷淋密度不足,且填料比表面积利用率较低,进而影响到分离效果。
  另外,对气相催化脱氯化氢反应器的模拟分析表明,脱氯化氢反应器出口转化率对温度较为敏感,转化率随温度的升高而增大;管径较小、长径比较大的反应器结构有利于增强传热效果,提升反应转化率;以结构参数为5m3/Φ33.3×2.9mm/4m的反应器为例探究停留时间对转化率的影响,停留时间小于30s时,反应器转化率随停留时间的增大而增大,停留时间大于30s时,继续增大停留时间,转化率变化较小;当进料波动小于1.6倍时,脱氯化氢反应器转化率仍能保持在80%以上,能够较好的处理实际工况中的进料波动情况。
  利用Aspen Plus对三氯乙烯生产装置的模拟分析,比较准确地发现工况中存在的问题,并提出合理的优化方案,对企业的优化生产有一定理论指导意义。
其他文献
大量地震记录表明,在同一次地震中,地表各处的地震反应各不相同,即使相距仅几十米,振动的相位、幅值和频谱特性也不尽相同,其空间变化十分的复杂,对于大跨度结构,若仍然采用一致输入进行抗震分析可能会造成较大的误差。本文以一个两跨三支座的大跨度模型为背景,在推导其动力反应计算公式的基础上,应用小波分解将5.12汶川地震波分解为相邻频带的互不重叠的小波分量,以分析行波效应下框架结构的动力反应。结果表明,地震
学位
生态复合墙结构是一种节能保温、耗能减震、施工快捷、经济实用的新型建筑结构体系,发展前景比较广阔。地震是我们经常遇到的最严重自然灾害之一,而结构抗震设计及其理论分析一直都是许多研究学者所关注的研究课题。目前有关生态复合墙结构抗震性能的研究都是建立在刚性基础之上,把上部模型与底部桩基模型分开计算,并对其进行静力弹塑性Pushover分析。而在实际工程中,上部结构与土的动力相互作用对整体结构地震反应有很
钢筋混凝土结构耐久性问题已经得到了全球的重视和深入的研究,但型钢混凝土结构耐久性的研究还处于初级阶段。在一般人气环境下,型钢混凝土结构中的型钢一旦发生锈蚀,不仪降低州钢与混凝土之间的粘结强度,还易引发应力腐蚀,因此,型钢混凝土结构一旦出现耐久性问题将可能出现比钢筋混凝土结构的还要大的影响。  本文基于弹性理论,分析了锈蚀型钢与混凝土交界面的粘结滑移性能,分别建立了界面滑移、界面滑移应变和轴向力的微
学位
多年来,土与结构物相互作用的问题一直是岩土工程重要研究课题之一,如建筑物的高土石坝、高速铁路路基及处理软弱地基的砂石垫层等。对于砂砾石与结构的相互作用分析时不能仅单纯地考虑砂砾石与结构的特性,必须重视砂砾石料与结构之间接触界面的力学行为。在接触面除了力的传递,还会产生相对位移等非连续变形行为,因此,需要正确地描述土与结构接触面的力学特性和合理地设计,避免因相对位移过大或应力集中而导致结构物丧失承载
学位
节点在结构中起着传力枢纽的作用,是结构设计中非常重要的环节,对于钢结构尤其如此。在传统的钢框架设计中通常将粱柱节点视为刚性节点或者铰接节点,事实上大部分梁柱节点的性能是介于刚接和铰接之间的,属于半刚性节点的范畴。在结构设计过程中充分考虑节点真实的半刚性性能,已经引起了广泛的注意和研究。  腹板双角钢连接是一种典型的半刚性节点,不少学者对其进行了研究,然而这些研究大多数是关于强轴方向的,而弱轴方向的
学位
强夯法DCM(Dynamic Compaction Method),又称动力固结法,是一种经济高效的地基处理方法。强夯法对进一步提高地基强度,降低土的压缩性,改善砂土的抗液化条件,消除湿陷性黄土的湿陷性等有显著的效果,同时,强夯法还可提高土层的均匀程度,减少将来可能出现的差异沉降。因此强夯法广泛应用于多种不同土性的场地,但是对于其用在沙漠地区还是处于初探阶段,本文的研究价值也就在于此。  本文针对
学位
随着我国经济水平的不断提高和城市化进程的加快,地下空间的开发与利用成为近些年工程中研究的热点问题,基坑规模和深度越来越大,地质条件和周边环境条件越加复杂,对深基坑设计与施工提出了更高要求。本文以长春火车站北广场基坑工程为例,展开对深基坑及支护结构受力与变形特性的动态分析。  论文通过对基坑不同位置处护坡桩和支撑内力,以及基坑支护结构变形的监测,得到了支护结构内力及结构变形随不同工况下的动态变化情况
学位
近年来,随着我国经济建设的快速发展,压型钢板混凝土组合楼板以其对建筑材料的充分利用在工程建设中扮演着越来越重要的角色。大量工程实践表明,组合楼板中的钢板与混凝土之间存在着粘结滑移,使其实际承载能力远小于理论计算值;另一方面,混凝土和钢材在高温下的力学特性退化较快,使得组合楼板的承载能力随着温度升高迅速降低。因此,剪切粘结承载力和耐火性能就成为了组合楼板研究的两个重要方面。  针对我国DWYX51-
近10年来,随着新能源汽车的快速发展,新能源电池的需求量迅速增长,作为新能源电池合成前驱体的电池级硫酸锰的市场需求量也急速增长;电池级硫酸锰的制备是以工业级硫酸锰为原料,通过不断除K+、Na+,重金属离子和Ca2+、Mg2+达到电池级硫酸锰的标准;其中钙、镁离子的去除是制备电池级硫酸锰的关键。目前国内外制备电池级硫酸锰技术路线中除钙、镁离子的工艺是复杂的、高能耗的,没有经济可行性大批量的生产线。 
六羟甲基三聚氰胺是一种重要的树脂用原料。在六羟甲基三聚氰胺合成过程中,中间产物低羟甲基三聚氰胺极易吸附到温度传感器金属套管表面,导致表面粘附大量的羟甲基三聚氰胺,阻碍温度传感器对反应釜内温度变化响应,影响工艺参数控制。对此,论文以低碳钢套管为对象,开展了表面超疏水涂层制备技术研究,并分析含超疏水涂层的温度传感器在六羟甲基三聚氰胺合成反应釜使用7天后温度响应性能变化,其研究结果对提高六羟甲基三聚氰胺