乙醛生产流程模拟及通用动态换热器模型的研究

【摘要】：在化工流程模拟中，由换热器的被使用频率决定，建立一种稳定，计算准确的换热器模型是非常有必要的，本文针对以往的换热器模型在应用于动态模拟时出现的各种问题，建立了一种适合于动态模拟的换热器模型，并将之应用于扬子石化化工厂乙醛工段的流程模拟，建立了此流程的仿真培训系统，取得了良好的实际效果。 该模型在数学证明的基础上提出了更适合于动态计算的平均温度法，解决了由于异常工况下对数平均温度差法不稳定的缺点，通过假设出口温度与平均温度等比例的趋于各自的稳态值，克服了混合池模型计算精度差、实时性差的缺点。 在反应器的模拟计算中，由于乙烯一步法氧化反应器反应网络复杂，相互影响，而且催化剂在整个反应物料中的量很少，在模型中引入反应竞争，对某些反应的反应速率进行合理的限制，使整个反应器模型符合实际，计算更准确。 在闪蒸模型的计算中，引入了适合于动态模拟的定容闪蒸模型，其解法采用“双层法”确定相平衡的参数，在保证精度的前提下提高了计算速度。 由于本软件的开发具有较强的机理性，具有较好的动态特性，不仅可以用来进行仿真培训，还可用于技术人员对工艺过程的技术改造以及控制系统的研究，对生产装置的优化及控制有一定的指导意义。