氯乙烯精馏过程的模拟及优化

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乙烯装置丙烯精馏系统的模拟优化及应用

摩尔含量冬季为３％，０夏季４％左右）０。经过装置流程模拟分析及实际的操作调整，塔釜采出中丙
烯含量大幅降低，丙烯收率得到了提高。
１流程简介
际生产中塔釜丙烯损失过大（塔釜循环ｃ中丙烯
图１为丙烯精馏系统流程。
尾气量／ｇ－１（－。ｋｈ
图３尾气排放量对丙烯产品纯度和循环丙烷中
（）１丙烯精馏系统丙烯产品侧线采出量在适
当的范围内增加，对丙烯产品的纯度影响不大，但循环丙烷中丙烯含量随着丙烯采出量的加大而减少；过一定的范围，超如进料量在１．时，烯２８ｔ丙
赵ｎ吕｛Ｌ
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料温度的变化对产品组成的影响较小，键的控关
制点应该在丙烯产品和尾气的采出上。２１采出量对丙烯精馏系统的影响．
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根据Ｄ４０及Ｄ４７塔设计数据和实际运行Ａ１Ａ０数据模拟结果如下：
２系统的模拟及优化
性能图。其通常由以下几条曲线组成：
２００６年ｌ０月技术人员进行了乙烯装置建模并重点就丙烯精馏系统进行了初步模拟优化。模
拟结果发现，进料组成一定的情况下，在塔压及进
墨
乙烯工业２８０）１１０，（３６０２３～

VCM精馏工段的计算机模拟优化计算

ＣｏｐｔｒｓｍｕａｉｎａｄｃｌｕａｉｎｆｒｏｉｉｉｇＶＣＭｅｔｆｃｔｏｒｃｄｒｍｕｅｉｌｔｏｎａｃｌｔｏｏｐｔｍｚｎｒｃｉｉａｉｎｐｏｅｕｅ
ＬＩＱｕｓｅｇ，ｙ【ｎｈｎ，Ｙｉｇｎ
段进行了优化。
中间槽进入高沸塔，去除高沸物，由高沸塔塔顶采出精ＶＣ。高沸塔塔底收集到的高沸物间歇排放至Ｍ高沸物受槽，由间歇精馏塔将其回收利用。
２低沸塔及高沸塔的模拟分析
２１工艺条件及产品要求．
粗ＶＭ进料总量为５９０５ｋｌｈ其质量Ｃ４．２ｍｏ／，
１ＶＭ精馏工艺流程Ｃ
ＶＭ精馏系统由低沸塔、沸塔及处理高沸Ｃ高
物的间歇精馏塔组成，其工艺流程如图１所示。
组成为ＶＣ９．６、组分［式１２一二氯乙Ｍ８７％重反，
作压力为０５ａ高沸塔塔釜操作压力为０３．４ＭＰ，．２
ＭＰ。对产品质量要求为：Ｄ等高沸物质量分数ａＥＣ
低沸塔中间槽高沸塔高沸物受槽间歇精馏塔
小于５Ｘ１～，：０ｃＨ２等低沸物质量分数小于１×
第４０卷
第２期
聚氯乙烯
ＰｏｙｖｎｙｌｉｅｌｉｌＣｈｏｒｄ
Ｖｏ。０，Ｎｏ２ｌ４．
Ｆｅｂ．，２２０１

氯乙烯生产过程优化控制研究

中图分类号：ＴＱ３２５．３文献标识码：Ａ文章编号：１００６ — ８９３７（２０１４）３－０１６５ — ０２
当前我国的氯乙烯生产设备与发达国家相比，还存在２．１．１乙炔的生成
定的差距，多数生产装置都需要手动操作，自动化水平乙炔生成阶段的控制要求为：控制加人发生器的过量非常低，甚至在一些生产的环节上，还需要依靠经验来操水流量，保证发生器温度在８０～９０ｅ，发生器压力３．３～１５．０作，较为落后的生产工艺技术和生产设备，严重阻碍了企ｋＰａ，液位在液面计１，２～２／３。实现振荡器电流与压缩机的出业的长远发展和企业经济效益、社会效益的提高。为此，加口压力（７０－９８ｋＰａ）、人口压力（３．３ｋＰａ）的连锁，保证生产快氯乙烯生产过程的优化和改造，已经成为当前亟待解决顺利进行。的问题，具有十分重要的意义。２．１．２氯化氢的合成此阶段要达到的控制要求为：实现氯气、氢气按比例１聚合反应过程概述混合，合成炉水温在６０～１００ｅ。单台炉压差小于１３－３ｋＰａ，对于石化企业而言，在生产氯乙烯过程中进行的聚合ＶＣＭ泵送出压力大于０．４ＭＰａ。反应过程，是较为常见的生产过程。在聚合反应过程中，活２．１．３氯乙烯的转化化剂的活性、搅拌均匀程度，以及含水量等都会对聚合反氯乙烯转化阶段要达到的控制要求为：转化器反应温应的效果产生影响。具体而言，聚合反应过程可分为以下度必须在１３０～１８０ｅ，使转化顺利进行。为了使反应向正反四个阶段： ①升温阶段；聚合釜投装物料后，关闭循环水应方向进行，氯化氢与乙炔的流量比为（１．０５～１．ＩＯ）Ｂ１。同阀，打开升温热水阀，将循环热水打入反应釜夹套中进行时，热水槽液面（１／２～２／３）、热水温度（９５９９ｅ）也要达到控加热升温诱导反应。 ②过渡阶段；当釜温升至反应温度时，制要求。关闭热水阀。 ③恒温阶段；也就是当釜中的温度，达到了设２．１．４氯乙烯的精馏．定的控制温度时，进入恒温反应阶段。在该阶段要求釜温精馏决定着氯乙烯的纯度，此阶段的控制要求为：低保存在设定温度的 ±０．３℃范围内，以保证反映的顺利进沸塔塔顶压力（０．４５～０．５０ＭＰａ）、温度（３３～３８ｅ），低沸塔再

聚氯乙烯生产中乳液种子聚合的过程模拟与优化

聚氯乙烯生产中乳液种子聚合的过程模拟与优化聚氯乙烯（Polyvinyl Chloride，简称PVC）是一种重要的合成树脂，广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。

在PVC的生产过程中，乳液种子聚合是关键步骤之一。

本文将对乳液种子聚合的过程进行模拟与优化，以提高生产效率和产品质量。

1. 概述乳液种子聚合是PVC生产过程中的一项关键工艺，其目的是通过聚合反应形成PVC微粒。

种子聚合过程包括原料配制、乳化、乳液聚合、稳定等步骤。

通过模拟和优化这个过程，可以有效提高合成效率和产品质量。

2. 模拟方法2.1 反应动力学模型乳液种子聚合的反应动力学可以用下列常微分方程来描述：dC/dt = k1 * [I] * [M] / ([M] + K1)d[PVC]/dt = k2 * [I] * [M]其中，C表示HCl浓度，t表示时间，k1和k2为反应速率常数，[I]和[M]分别表示引发剂和单体的浓度。

2.2 初始条件设定在模拟过程中，需要设定初始的HCl浓度、引发剂浓度和单体浓度。

根据反应条件和实验数据，可确定合适的初始条件。

3. 优化方法3.1 响应面分析通过建立HCl浓度、引发剂浓度和单体浓度与PVC产率之间的数学模型，可以进行响应面分析，找到产率与工艺参数之间的最佳组合。

响应面分析可以采用多项式回归模型，通过拟合实验数据来获取模型参数。

3.2 灵敏度分析通过灵敏度分析，可以评估工艺参数对乳液种子聚合过程的影响程度，进而确定关键参数和控制范围。

灵敏度分析可以利用数值方法或试验方法进行。

3.3 基于遗传算法的优化通过遗传算法进行优化，可以在多个工艺参数之间找到最佳的组合，以达到最大产率和最高产品质量。

遗传算法的优化过程包括选择、交叉、变异等步骤，通过不断迭代，逐步优化参数。

4. 结果与讨论通过对乳液种子聚合过程的模拟与优化，可以得到最佳的工艺参数组合，以提高PVC的产率和产品质量。

在实际应用中，我们可以根据模拟结果进行工艺优化，达到更高的经济效益和环境效益。

氯乙烯生产技术

❖ 走技术创新之路,挖潜改造.
❖ 提高自动化程度,降低人员成本.
❖
优化生产条件,降低单耗.
第二节乙炔氯化法生产氯乙烯
❖ 氯乙烯的生产方法常用乙炔法，即以一定纯度的氯化氢与一定纯
度的乙炔气体以1：1.05～1.1比例充分混合后，在HgCl2触媒作用下，在100～180℃作用下，反应生成途
❖
❖
聚氯乙烯PVC是世界上实现工业化时间最早，应用范围最广范的
通用型热塑性塑料。
❖
PVC是相当重要的大宗塑料，它的综合性能好，改性品种多用途
最为广泛。原料来源丰富、消耗石油少，价格低廉、经济效益好而
且能耗低，作为钢铁、有色金属、木材、玻璃、纸张等传统材料的
替代产品，有利于资源优化配置和节省社会能源。
催化剂
❖ 目前工业生产催化剂是以活性炭为载体，吸附8%-12%左右的氯化汞制备而成。这里的含汞量是指氯化汞8-12份和活性炭100份而言。作为活性组分的氯化汞含量越高，乙炔的转化率越高。但是氯化汞含量过高时在反应温度下极易升华而降低活性，且冷凝后会堵塞管道影响正常生产，另外氯化汞含量过高反应激烈，温度不容易控制，易发生局部过热。为抑制氯化汞升华可加入适量氯化钡。研究表明，纯的氯化汞对合成反应并无催化作用，纯的活性炭也只有较低的催化活性。
氯乙烯生产技术
一、概述
1、氯乙烯
的性质和用途
氯乙烯在常温常压下是一种无色
的有乙醚香味的气体。沸点-13.9℃，尽管它的沸点低，但稍加压力，就
可得到液体的氯乙烯。
氯乙烯易燃，闪点小于-17.8℃。与空气容易形成爆炸混合物，其
爆炸范围为4～21.7％(体积)。氯乙烯易溶于丙酮、乙醇、二氯乙烷
等有机溶剂，微溶于水。

氯乙烯精馏控制系统改造

ＷＡＮＧＹａｎｌｏｎｇ，ＸＵＺｈｏｎｇｙｉ，ＣＨＥＮＪｉａｎｇｕａｎｇ，ＨＡＯＹｏｎｇ
（ＣｈｅｍｉｃａｌＢｒａｎｃｈｏｆＱｉｎｇｈａｉＳａｌｔＬａｋｅＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｏｌｍｕｄ８１６０００，Ｃｈｉｎａ）
Ｒｅｆｏｒｍｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ
ＢＡＯＪｉｌｏｎｇ，ＸＩＥＴｉｎｇｂｉｎ，ＷＵＪｉａｎｇａｎｇ，
下来的气体（主要为惰性气体）进人尾气冷凝器，其
冷凝液主要为乙炔和ＶＣＭ，靠位差进入低沸塔回流罐。低沸塔塔顶气体经塔顶冷凝器冷凝后也进入低沸塔回流罐，用泵打入低沸塔顶部作为回流液。塔底物料靠压差进人高沸塔ห้องสมุดไป่ตู้。高沸塔塔顶精制的
第４１卷第１１期２０１３年１１月
聚氯乙烯
ＰｏｌｙｖｉｎｙｌＣｈｌｏｒｉｄｅ
ＶｏＩ．４１，ＮＯ．１１
ＮＯＶ．。２Ｏ１３
氯乙烯精馏控制系统改造
保积龙，谢廷斌，武建刚，王彦龙，许忠义，陈建光，郝勇
２改造前工艺存在的问题

反应精馏的模拟与优化

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反应精馏的模拟与优化
01 引言
目录
02 反应精馏模拟
03 反应精馏优化
04 结论
05 参考内容
引言
反应精馏是一种广泛应用于化学工业中的高效分离技术，通过在精馏过程中实现化学反应，可以有效地提高产品的纯度和收率，降低能耗和物耗。然而，反应精馏过程复杂，受到多种因素的影响，因此需要进行细致的模拟和优化。本次演示将介绍反应精馏的模拟和优化方法，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
（1）机理模型：机理模型是根据化学反应的基本原理，建立反应动力学模型，结合质量传递、能量传递等基本物理过程，对反应精馏过程进行详细描述。该模型的优点是精度高，可以用于指导工业实践。但是，机理模型复杂，需要大量的实验数据支持，建模过程繁琐。
（2）过程模型：过程模型是将反应精馏过程简化为一系列物理量，如温度、压力、浓度等，通过数学方法对它们进行描述。该模型的优点是简单易懂，可以快速得到结果。但是，过程模型精度较低，难以用于指导工业实践。
反应精馏过程模拟优化
1、反应精馏过程模拟优化的意义和目的
反应精馏过程模拟优化的意义在于通过对实际生产过程的模拟和优化，实现反应精馏过程的高效运行，提高产品质量和产量，降低能源消耗和环境污染。其目的主要包括：（1）通过对物性参数的优化，提高物系计算的准确性和精度；（2）通过对流程的优化，提高反应精馏过程的分离效果和生产效率；（3）பைடு நூலகம்过对优化算法的改进，缩短优化时间和提高优化效率。
3、反应精馏过程模拟优化的实际应用效果
反应精馏过程模拟优化的实际应用效果主要体现在以下几个方面：（1）提高产品质量和产量，降低能源消耗和环境污染；（2）降低生产成本，提高企业经济效益；（3）推动化工行业的可持续发展和创新进步。例如，某石化企业利用ASPEN软件对反应精馏过程进行优化后，提高了柴油产物的质量和产量，同时降低了能耗和污染物排放量，取得了显著的经济效益和社会效益。

四氯化碳生产四氯乙烯应用介绍及优化

其中，四氯乙烷脱氯化氢可在液相或气相中进行。液用乙烯及其它Ｃ２烃类氯化物。该工艺可以根据市场￣Ｃ温度下，以１０％一２０％氢氧化钙水溶化在较大范围内调整三氯乙烯和四氯乙烯的产品比例，其液进行皂化反应。液相法虽然选择性高，但氯化氢却变成比例可在Ｏ．６：１至４：１的范围内调整。由于采用了氧氯化
摘要：分析比较了目前国内四氟乙烯生产的工艺；介绍了四氯化碳生产四氯乙烯的优点及其推广价值。围绕常见的设备腐蚀与
产品质量问题，对四氯乙烯生产工程进行优化、调整，从而提高产品质量，实现较好的经济效益。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒａｎｌｙａｚｅｓａｎｄｃｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｄｏｍｅｓｔｉｃｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｏｃｒｅｓｓｏｆｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｅｔｈｙｌｅｎｅ，ｄｅｓｃｉｒｂｅｓｈｅｔａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｐｏｍｏｒｔｉｏｎａｌｖｌｕａｅｏｆｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｅｔｈｙｌｅｎｅｐｏｄｒｕｃｔｉｏｎｗｉｔｈｃａｒｂｏｎｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｉｄｅ．ＡｏｕｒｎｄｔｈｅｃｏｍｍｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔＣＯ１ＴＯＳｉＯＥｒａｎｄｐｏｄｒｕｃｔ

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ＬｉｎＺｈａｇＹｕｎｇｕＢｉｇ，ｎｎｉ
（ｚｏｌｇｆｎｕｔｉｌｎｅｈｏｏｙＸｕｈｕ２４，ｈｎ、ＸｕｈｕＣｏｌｅｏｄｓａｄＴｃｎｌｇ，ｚｏ２１０ＣｉａｅＩｒａ１）
２１年第５０１期
第３卷总第２７期８１
广东化
工
ｌ５３
ｗｗｗ．的模拟及优化
刘兵，张玉宁（州工业职业技术学院，江苏徐州２１４）徐２０１
【要】摘利用化工流程模拟软件Ａｓｅｌｓｐｎｕ，对电石乙炔法工艺中的氯乙烯精馏过程进行模拟。精馏全流程的模拟结果与实际生产数据基本Ｐ吻合。对低沸塔和高拂塔的进料位鬣、暖流比等参数进行了优化。精馏过程的产品纯度提高到９．７％，低沸塔塔顶冷凝器的冷量消耗减少了９６１．７４％，再沸器蒸汽消耗量减少了１．％。０１【关键词］ＰＮＬＳＡＳＥＰＵ；氯乙烯；精馏；模拟；优化
【图分类号］Ｑｘ中Ｔ￣［文献标识码】Ａ【章编号］０７１６（０１５０３－２文１０ —８５２１）－１５０ｏ
ＳｉｕａｉｎａｄＯｐｔｍｉａｉｎｏｎｙｌｒｄｅＤｉｔｌａｉｎＰｒｃｓｅｍｌｔｏｎｉｚｔｏｆＶｉｌＣｈｏｉｓｉｌｔｏｏｅｓｓ
ｐｒｍｅｅｓｏｅｈｇ．ｏｌｒｔｗｅｎＯ．ｏｌｒｔｗｅ．ｕｈａｅｄ１ｃｔｎａｄｒｆｘｒｔｒｐｉｉｅ．ｏｈａｉｏｅｓｔｉｙａａｙｉＴｅｐｏｕｔａａｔｒｆｔｉｈｂｉｅｏｒａｄ１Ｗｂｉｏｒｓｃｓｆｅｏａｉｎｅｕａｉｗｅｅｏｔｚｄｎｔｅｂｓｓｆｓｎｉｖｔｎｌｓｓｈｒｄｃｈｅｏｌｏｍｉ
ｐｌｙｏｅｄｓｉａｉｎｐｏｅｓｈｖｕｉｆｔｉｔｌｔｒｃｓａｅｉｒｖｄｔ９６ｔｈｌｏｍｐｏｅｏ９．７％．ｈＯｌｎｒｙｏｅｃｎｕｔｏｆｔｅｃｎｅｓｒｏｅｌＷ．ｏｌｒｗａｅｕｅｖ１ｔｅＣＯｅｇｆｔｏｓｍｐｉｎｏｏｄｎｅｆｈＯｂｉｓｒｄｃｄｂ４％ｅｅｙｅｈｈｔｅ７ｗｈｒｂｔｅｓｅｍｏｓｍｐｉｎｏｔｅｏｌｒｂ．ｈｔａｃｎｕｔｏｆｈｅｒｂｉｙ１１％．ｅ０
ｔｅｃｅｃｌｐｏｅｓｓｍｕａｉｎｓｆｒｈｈｍｉａｒｃｓｉｌｔｏｗａｅＡＳＥＰｏｔＰＮＬＵＳｈｒｃｓｉｌｔｏｅｕｔｓｃｎｓｓｅｔｗｉｈｃｕ１ｐｏｕｔｎｄｔ．Ｆｎｌ，ｔｅｏｅａｉｎ．Ｔｅｐｏｅｓｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｗａｏｉｎｔｔｅａｔａｒｄｃｉａａｉａｌｈｐｒｔｏｔｈｏｙ
Ｋｅｗｏｄ：ＳＥＮＰｙｒｓＡＰＬＵＳ；ｖｎ１ｃｌｒｄ；ｄｓｉａｉｎ；ｓｕａｉｎ；ｏｔｍｉａｉｎｉｙｈｏｉｅｉｌｔｔｌｏｉｌｔｏｍｐｉｚｔｏ
ＡＳＥＰＵＳ是一款功能强大的化工模拟软件，称为 “ ＰＬ先进过程工程系统 ” （ＤＶＡＡＮＣＤＳＴＭ０ＲＥＳＥＹＳＥＦＲＰＯＣＳＥＩＥＩ）ＮＧＮＥＲＮＧ简称ＡＰＮＰＵＳＪＪＳＥＬｌ。此软件有完备的物性模型和全面的单元操作模型，广泛用于各种流程的模拟及优可化运算］。流程模拟的优越性有以下几个方面：１进行工艺过程的Ｊ（）能量和质量平衡计算。（）２预测物流的流率、组成和性质。（）３预测操作条件、设备尺寸。（）４缩短装置设计时间，允许设计者快速地测试各种装置的配置方案。（）助改进当前的工艺。５帮（）给定的限制内优化工艺条件。（）６在７辅助确定一个工艺约束部位（消除瓶颈）。化工过程稳态模拟主要应用于炼油、石油化工和化工领域，如常减压、加氢、催化裂化、气体分馏、芳烃分离、乙烯、环氧乙烷、天然气、油田气分离及合成氨等装置。在医药、农药、环保等行业也有一定的应用 … 。氯乙烯精馏的过程中，沸塔除去低沸物，低高沸塔除去高沸物，从而实现氯乙烯的精制。文章利用ＡＳＥＬ，对ＰＮＰＵＳ
ＡｂｔａｔＴｅｒｉｔａｅｒｓａｃｅｉｉａｏｒｃｓｏｅａｃｍａｉｅａｅｌｅｔｅｐｏｅｓｆｈｉｙｃｌｒｅｒｃｆａｉｓｉｌｅ，ｉｓｃ：ｈｏｅｖｅｒｈｄｄｓｌｔｎｐｏｅｓｆｈｌｕｃｒｄｃｔｅｈｒｃｓｏｅＶｎＩｈｏｉｔｃｔｎｗａｓｒｐｃｈｅｔｌｉｔｃｉｂｙｎｔｄｅｉｉｏｍｕａｄｗｔｔｈ