共沸精餾隔壁塔與萃取精餾隔壁塔的控制研究

劉立新，陳夢(mèng)琪，劉育良，王建新，孫蘭義

（1青島理工大學(xué)汽車(chē)與交通學(xué)院，山東 青島 266520；2中國(guó)石油大學(xué)化學(xué)(華東)工程學(xué)院，山東 青島 266580；3愛(ài)因霍芬理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，荷蘭）

共沸精餾隔壁塔與萃取精餾隔壁塔的控制研究

劉立新1，陳夢(mèng)琪2，劉育良3，王建新2，孫蘭義2

（1青島理工大學(xué)汽車(chē)與交通學(xué)院，山東 青島 266520；2中國(guó)石油大學(xué)化學(xué)(華東)工程學(xué)院，山東 青島 266580；3愛(ài)因霍芬理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，荷蘭）

針對(duì)多元共沸物或近沸點(diǎn)混合物的分離，采用共沸精餾隔壁塔和萃取精餾隔壁塔兩種流程，分別建立穩(wěn)態(tài)模型，并進(jìn)行了溫度靈敏板的選擇。針對(duì)共沸精餾隔壁塔建立若干兩點(diǎn)溫度控制結(jié)構(gòu)，針對(duì)萃取精餾隔壁塔建立若干三點(diǎn)（及四點(diǎn)）溫度控制結(jié)構(gòu)。通過(guò)添加進(jìn)料流量和組成擾動(dòng)進(jìn)行測(cè)試分析，分別為兩種流程挑選了能有效抵抗進(jìn)料擾動(dòng)的溫度控制結(jié)構(gòu)。①共沸精餾隔壁塔最優(yōu)控制結(jié)構(gòu)：QMC/F控制TMC,13；QRC/F控制TRC,5。②萃取精餾隔壁塔最優(yōu)控制結(jié)構(gòu)：RRM控制TMC1,3；Qr/F控制TMC1,12；RRR控制TRC1,3；αv控制TMC1,9。最后通過(guò)分析兩種最優(yōu)控制結(jié)構(gòu)的相似性，總結(jié)得出：帶有再沸器與進(jìn)料量比值（Qr/F）控制的溫度控制結(jié)構(gòu)，可有效降低共沸精餾隔壁塔及萃取精餾隔壁塔體系的余差及超調(diào)量。

共沸物；分離；共沸精餾隔壁塔；萃取精餾隔壁塔；控制

精餾是化工過(guò)程中能耗巨大的單元操作，為了降低精餾過(guò)程的能耗可采用兩種技術(shù)手段：一是熱耦合技術(shù)[1]，如隔壁塔（dividing wall column，DWC）；二是精餾過(guò)程與其他過(guò)程的集成。DWC技術(shù)[2-3]將用于多組分分離過(guò)程的多塔集成在一個(gè)塔中，這種精餾塔集成形式能夠有效降低設(shè)備投資、操作費(fèi)用以及占地面積[4-7]。……