二甲基甲酰胺法分离混合碳五的节能优化

【摘要】：本文运用化工模拟软件Aspen plus和Aspen Energy Analyzer对二甲基甲酰胺法(DMF)分离混合碳五流程从设备工艺结构改进和换热网络优化两个方面对系统节能的可行性进行了研究。以碳五流程预脱轻塔为研究对象,对内部热集成精馏塔(HIDiC)进行模拟研究,计算结果表明HIDiC可以达到常规精馏塔的分离要求。考察了压缩比、传热方式对内部热集成精馏塔能耗的影响,并对塔的结构进行了优化。优化后的内部热集成精馏塔较常规精馏塔节能86.7%,年均总费用(TAC)降低7.4%。应用夹点分析法对混合碳五分离流程换热网络进行设计。考虑到实际换热匹配的可行性,将流程分为100与200单元、300与400单元两部分。按照夹点分析三条基本法则,设计出最大热回收换热网络,并以TAC为目标函数对换热网络进一步优化。最终设计的100与200单元年均总费用降低6.36%,节约热公用工程11.36%,冷公用工程13.71%;300与400单元年均总费用降低14.57%,热公用工程能耗降低29.31%,冷公用工程能耗降低31.52%。 【关键词】：节能 内部热集成精馏塔 夹点分析 年均总费用
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ221
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 前言9-10
• 1.1 本课题研究背景、意义9
• 1.2 课题主要内容9-10
• 第2章 文献综述10-34
• 2.1 引言10
• 2.2 国内外碳五分离工艺10-19
• 2.2.1 异戊二烯的分离10-14
• 2.2.2 环戊二烯(CPD)的分离14-16
• 2.2.3 混合碳五工艺流程的进展16-19
• 2.3 内部热集成精馏塔简介19-26
• 2.3.1 内部热集成精馏塔的节能原理21-23
• 2.3.2 国外研究进展23-25
• 2.3.3 我国研究情况25-26
• 2.4 夹点技术简介和基本原理26-32
• 2.4.1 夹点分析法的特点26
• 2.4.2 夹点分析法基本原理26-32
• 2.5 化工流程模拟32-34
• 2.5.1 化工流程模拟软件简介32
• 2.5.2 Aspen Plus简介32-34
• 第3章 内部热集成精馏塔的模拟研究34-47
• 3.1 引言34
• 3.2 常规精馏塔(CDiC)分离混合碳五34-35
• 3.3 内部热集成精馏塔的分离效果35-39
• 3.4 内部热集成精馏塔参数的考察39-44
• 3.4.1 进料热状态的影响39-40
• 3.4.2 压缩比的选取40-41
• 3.4.3 理论塔板数的优化41-44
• 3.5 内部热集成精馏塔的结构优化44-45
• 3.6 本章小结45-47
• 第4章 混合碳五分离换热网络设计47-75
• 4.1 引言47
• 4.2 100与200单元换热网络设计47-60
• 4.2.1 100与200单元流程介绍47-48
• 4.2.2 数据提取和确定能量目标化48-53
• 4.2.3 最大能量回收换热网络的设计53-57
• 4.2.4 换热网络优化57-60
• 4.3 300与400单元换热网络设计60-73
• 4.3.1 300与400单元流程介绍60-61
• 4.3.2 数据提取和确定能量目标化61-66
• 4.3.3 最大能量回收换热网络的设计66-71
• 4.3.4 换热网络优化71-73
• 4.4 本章小结73-75
• 第5章 结论75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 在读期间发表论文81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

化工过程模拟    杨友麒

透热精馏与常规精馏有效能节能分析    徐利;赵旭;唐克;白鹏;

内部能量集成精馏塔的模拟研究及其节能特性分析    赵雄;罗祎青;闫兵海;袁希钢;

双环戊二烯液相解聚工艺的研究    祝波,娄大伟,曲小姝,刘立业

二聚-解聚法制备高纯双环戊二烯的技术进展    吴江涛,包宗宏

分离环戊二烯的热二聚和反应精馏工艺的模拟计算    田保亮;唐国旗;张齐;杜春鹏;戴伟;

DMF萃取蒸馏分离C_5工艺流程的改进    王佩琳

常用化工流程模拟软件的比较    薛科创;

Thermodynamic Analysis,Simulation and Optimization on Energy Savings of Ideal Internal Thermally Coupled Distillation Columns    刘兴高 ,马龙华 ,钱积新

一种环形结构内部热集成精馏塔的传热和分离效果的实验研究（英文）    许良华;陈大为;闫兵海;袁希钢;

萃取精馏技术强化与应用    王文华

薄膜生长过程的分子尺度模拟    张平则,张高会,崔彩娥,缪强,潘俊德

萃取法分离异戊二烯工艺分析    唐保良;任雪粉;

利用PRO/Ⅱ对邻苯二甲酸酐工艺过程的模拟与设计    苏哲 ,姚志湘

计算机模拟在催化研究中的应用    周继承

醋酸乙烯精馏过程模拟算法研究    黄建平;姚海慧;

节能技术在精馏系统中的应用    杨富翔;盖恒军;

从C_5和C_9中分离CPD、DCPD以及二者聚合的动力学和热力学研究进展    李爱元;张永春;彭振博;孙向东;

内部热集成精馏塔的模拟及其节能特性研究    王方娴;方利国;杜嘉伟;连欢;何振斌;李媛;廖冬晖;

两步法甲醇制丙烯过程全流程模拟与优化    范辉;赵天生;

常用化工流程模拟软件发展概述    李洪涛;何英华;朱丽娜;姜道华;刘龙;

DMF法萃取精馏异戊二烯过程模拟    朱梦蕾;孙津生;王艳红;田玉锋;

间歇萃取精馏过程强化研究    冯惠生

催化重整流程模拟及优化研究    胡永有

混合溶剂间歇萃取精馏的研究    张志刚

低温乳聚丁苯橡胶实时优化系统构造及模型研究    田文德

氧气液相氧化取代环戊二烯合成吡喃盐的研究    贡卫涛

带有中间储罐塔的间歇萃取精馏的研究    崔现宝

芳烃联合装置芳烃转化过程建模与应用研究    徐欧官

计算智能方法研究及其在流程工业中应用    李澄非

间歇萃取精馏混合溶剂的分子设计及过程的动态模拟    韩檬

间歇萃取精馏分离最低共沸物系的研究    李文秀

醋酸脱水共沸精馏过程的动态模拟与先进控制研究    叶柳青

氯甲烷尾气深度回收方法的比较与优化    康志鹏

甲苯二胺（TDA）生产过程中微量水脱除研究    李志民

氯甲烷回收过程的建模与分析    吴国权

并行原油蒸馏系统的工艺流程模拟及换热网络耦合与优化    闫东

醋酸仲丁酯精制过程研究    赵薇

以环丁砜为溶剂的芳烃抽提体系相平衡研究及流程模拟    黄垒

间歇共沸精馏提纯低浓度甲酸溶液的模拟与实验研究    孙博

基于流程模拟的常减压操作与运行周期优化    倪杰

常减压蒸馏流程模拟及换热网络优化设计    李微维

Excel在精馏塔设计中的应用    刘玉兰;齐鸣斋;

绿色溶剂——离子液体的制备与应用    李汝雄,王建基

裂解C_5烃萃取蒸馏数学模型计算    史美仁,李泰谦

戊烯-1-炔-4与若干C_5烃和溶剂间汽液平衡数据的测定与关系    史美仁,时钧,包宗宏

加盐DMF萃取精馏分离C4    雷志刚,周荣琪,段占庭

萃取精馏分离乙酸乙酯乙醇的溶剂    张志刚,杨志才,崔现宝

用于热集成精馏序列综合的改进模拟退火算法    安维中,袁希钢

用NRTL方程计算含离子液体体系的汽液平衡    史奇冰,郑逢春,李春喜,卢贵武,王子镐

基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合(Ⅱ) 计算举例与分析    安维中;袁希钢;

双环戊二烯解聚制环戊二烯的工程开发研究    窦晓冬,袁向前,张濂

萃取精馏萃取剂分子设计的研究    郭章红

二常压换热网络优化的总结及技术分析    佟伯峰,杜冰,王家升

夹点分析法在换热网络优化中的应用    阎志国

夹点技术及其在全低变换热网络中的应用    刘利平,马晓建

夹点节能及其换热网络综合应用探讨    杨鸿剑,封子文,丁智刚,王海生,林浩,地木拉提

换热网络的分析    杨莹,高维平

换热网络设计方法的研究进展    张俊峰,罗雄麟

洗化厂换热网络优化    韩建新,李东胜

换热网络优化设计的研究进展    董其伍;刘敏珊;谢伟;

换热网络优化的研究进展    潘振;陈保东;孙一伦;王占黎;王昆;

换热网络综合优化研究方法的新进展    靳遵龙;董其伍;刘敏珊;刘宏;

粒子群算法最优同步综合换热网络    严丽娣;霍兆义;尹洪超;

改造型换热网络综合与模拟调优的集成    张平;何小荣;

换热网络合成问题的分析    张俊峰;罗雄麟;

兼顾求解精度的有分流换热网络的动态模拟    倪锦;崔国民;姜慧;胡向柏;

酒精蒸馏换热网络用能与余热制冷    顾兆林;王赞社;冯诗愚;

换热网络的解析解及其精度的改进    张勤;崔国民;关欣;

基于一阶滞后特性的换热网络动态模型及求解    姜涛;崔国民;倪锦;

原油换热网络的动态建模与仿真    解增忠;张俊峰;罗雄麟;

换热网络多级综合模糊评价模型    董其伍;王志彬;刘敏珊;靳遵龙;

酒精蒸馏换热网络用能与余热制冷    顾兆林;王赞社;冯诗愚;

石化装置节能新技术增效显著    常晓飞 邓民

换热网络多级综合策略研究    靳遵龙

换热网络非线性特性及其全局最优化研究    胡向柏

换热网络智能综合方法的理论研究与实践    毕立群

基于分级超结构的换热网络同步综合与改造方法研究    霍兆义

考虑系统可靠性的柔性换热网络综合的研究    依大科

柔性换热网络综合与设备清洗安排同步优化    肖丰

考虑多因素的换热网络优化改造方法研究    赵亮

常减压蒸馏流程模拟与优化及换热网络综合    葛玉林

过程系统工程综合方法及其求解策略的研究    张慧平

采用夹点技术对玉米加工工艺换热网络优化    韩佳宝

换热网络设计与运行优化技术研究    张晓玲

换热网络优化节能技术的研究    贾涛

基于C++的最优换热网络合成与分析程序设计    李飞

木糖生产过程换热网络的合成及优化    徐猛

换热网络优化合成及其控制策略研究    杨辉

基于改进粒子群算法的换热网络优化研究    严丽娣

换热网络综合    万金玲

换热网络综合优化及设备特征参数的关键技术研究    李军杰

换热网络优化规则及求解策略研究    苏文杰