制苯装置分离系统的流程模拟及优化开题报告

1. 研究目的与意义

苯是石油化工的基本原料，苯的产量和生产技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。甲苯是有机化工的重要原料，二甲苯存在邻、间、对三种异构体，在工业上，二甲苯即指上述异构体的混合物，也是有机化工的重要原料。目前，我国三苯总生产能力已达273万吨/年，和乙烯共同生产构成石油化工生产的两大基础原料体系，支撑着三大合成材料和有机化工原料等石化产品生产的发展。现代石油化工企业处于变动经济环境之中，面临着国家计划、产品市场、原料供应、环境保护等因素的影响，所以我们要重新树立产品质量目标，调整制本装置的操作参数，使装置处于最佳运行状态。

Aspen Plus具有适用且完备的物性系统，作为计算机辅助性软件能够精确模拟出实际化工过程而广泛应用。它是一个生产装置设计、稳态模拟优化的大型系统，该数据库拥有世界上最齐全的气液平衡和液液平衡数据，共计约二十五万多套数据，广泛应用于石油化工、生物医药等方面。在化工应用中，Aspen Plus可以帮助我们解决快速闪蒸计算、设计一个新工艺过程、查找一个装置故障或者优化一个装置操作等关键问题，所以本论文选用Aspen Plus软件来模拟与优化制苯装置分离系统。

本文以此为背景，运用Aspen Plus建立制苯装置分离系统的模型与调整，使模拟结果与生产装置运行参数基本吻合。研究分析塔顶采出量、回流比等其他影响因素与产品纯度、能耗的关系，找出产品纯度及能耗的主要影响因素，提出优化制苯装置分离系统的建议，对稳定制苯装置的生产和提高产品的产量、质量具有重要实际意义。

2. 研究内容和预期目标

课题关键问题：

（1）熟练掌握aspenplus软件的使用方法

（2）绘制制苯装置分离系统的工艺流程图

3. 研究的方法与步骤

苯是石油化工的基本原料，苯的产量和生产技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。甲苯是有机化工的重要原料，二甲苯存在邻、间、对三种异构体，在工业上，二甲苯即指上述异构体的混合物，也是有机化工的重要原料。目前，我国三苯总生产能力已达273万吨/年，和乙烯共同生产构成石油化工生产的两大基础原料体系，支撑着三大合成材料和有机化工原料等石化产品生产的发展。现代石油化工企业处于变动经济环境之中，面临着国家计划、产品市场、原料供应、环境保护等因素的影响，所以我们要重新树立产品质量目标，调整制本装置的操作参数，使装置处于最佳运行状态。

制苯装置是以裂解汽油和氢气为原料，应用化工技术裂解汽油通过加氢、抽提分离得到纯苯，同时可得到甲苯、c₈、c₉、抽余油等重要副产品。裂解汽油加氢工艺随着催化剂进步由原来的高温co、mo系列，向低温贵金属系列发展，工艺路线也向全馏分深度加氢发展。制苯工艺也以抽提制苯为主，逐渐淘汰能耗高损失率大的甲苯脱烷基及二、三甘醇抽提的工艺方法，普遍采用的为四甘醇、环丁砜为溶剂的工艺方法，而n―甲酰基吗啉抽提工艺为目前国际较先进的水平。

aspen plus具有适用且完备的物性系统，作为计算机辅助性软件能够精确模拟出实际化工过程而广泛应用。它是一个生产装置设计、稳态模拟优化的大型系统，该数据库拥有世界上最齐全的气液平衡和液液平衡数据，共计约二十五万多套数据，广泛应用于石油化工、生物医药等方面。在化工应用中，aspen plus可以帮助我们解决快速闪蒸计算、设计一个新工艺过程、查找一个装置故障或者优化一个装置操作等关键问题，所以本论文选用aspen plus软件来模拟与优化制苯装置分离系统。

4. 参考文献

通过学习AspenPlus软件，进行苯、甲苯、二甲苯精馏塔的模拟，选择合适的物性方法，使得制苯装置分离系统的模拟结果与生产过程中装置运行的参数相吻合，针对苯塔中苯的回收率，甲苯塔、二甲苯塔中增产邻二甲苯的操作展开研究，探讨塔顶回流比大小、进料位置的选择、回流温度等因素对产品质量的影响规律，并不断优化操作条件，找出影响产品质量以及产量或能耗的主要因素，然后按照以上影响因素对工艺提出优化与改进方案。

5. 计划与进度安排

1月5日至1月9日：查找外文文献，完成任务书。

1月12日至1月16日：翻译外文文献，完成开题报告。

1月19日至1月23日：汇报开题报告。