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16万吨/年MTBE装置催化精馏塔的建模与控制仿真

李静  
【摘要】: 近年来催化精馏技术运用于MTBE(甲基叔丁基醚)的工业生产受到日益广泛的关注。因为其所带来的巨大经济效益使更多的研究者对催化精馏技术进行研究,大大推进了其发展。本文结合工程装置主要研究MTBE催化精馏塔的建模与控制仿真这一热点问题。 首先,基于拟均相假设建立了催化精馏过程机理模型,解耦反应和分离过程,从而推导出催化精馏过程的非平衡级动态模型,通过引入已推广的分离效率函数,对模型变量进行合理划分,使模型求解效率显著提高;把控制系统方程加入到动态模型中,为研究催化精馏过程控制系统建立了有效工具。 通过模型计算分析了MTBE(甲基叔丁基醚)合成催化精馏过程的动态特性,发现了其过程严重的非线性和多时间尺度特性;设计并且比较了直接和间接物料平衡两种间接质量控制方案。结果表明,直接物料平衡控制方案可以满足MTBE催化精馏过程的产品质量指标,且控制品质良好。


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