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《东北石油大学》 2011年 硕士论文
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乙苯合成流程模拟仿真研究

司文彬  
【摘要】:本文针对10万吨/年乙苯合成装置建立了全流程仿真模拟。该装置主要由反应区和精馏区构成,本文采用模块法对生产装置的工艺流程进行稳态物料平衡、能量平衡计算、建立数学模型、调用模块求解计算。 根据乙苯合成装置生产工艺和设备特性等特点建立了基础物性计算模型和单元模块数学模型。基础物性计算模型主要有组分临界性质、沸点、液相摩尔体积、标准沸点下蒸发潜热和热容计算模型;单元模块有换热器模块、烷基化反应器模块、转烷基化反应模块、分馏塔模块、离心泵模块、工业炉模块和往复压缩机模块。通过模拟计算主程序对全部模型进行调用、求解,采用过程仿真系统平台WCreateTM将动态模拟的图象进行界面化,模拟真实生产过程的DCS操作系统的全部功能,实现工艺流程仿真模拟的输入值、输出值与实际生产几乎一致,达到接近真是的实际培训效果。 本文对工艺流程仿真模拟的相似度、稳态模拟精度和动态变化趋势进行了详细的讨论。计算结果证明模拟仿真系统所使用的数学模型的计算数据与生产装置实际生产数据非常接近,真实有效的反映了10万吨/年乙苯合成装置的整个工艺生产过程中的工艺参数变化规律。从整套工艺流程的仿真结果来看,此仿真模拟系统能够很好的模拟真实生产装置的运行状况,具有良好的稳态精度和动态变化趋势特性。不仅可用于操作员工的操作技能培训,还可用于技术管理人员对生产装置编写开停工方案、生产紧急处理预案。 此系统经过细致调试后,已经成功应用于生产车间的操作员工操作技能培训中,从实际应用效果来看,员工不仅能够成功模拟开停工,而且能够分析事故状况,顺利完成紧急停工处理,所有工艺参数都达到了设计效果。本套乙苯合成工艺流程仿真模拟系统在企业对操作员工技能鉴定和培训过程中起到了良好的效果。


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