模拟移动床分离过程的动态仿真.pdf

第28卷第5期
计算机仿真
2011年5月
文章编号:1006-93148(2011)05-0391-04
模拟移动床分离过程的动态仿真
薛焘,王使红,王孫徳',马金鹏2
(1.北京化工大学化学工程学院,北京10009;2.蓝星(天津)化工有限公司,天津300452)
摘要:在研究模拟移动床吸附分离技术应用于芳烃分离过程中,对-二甲苯分离工艺应用最为广泛。通过建立移动床装置的
动态仿真模型,提高系统的精度和性能,为设计对一二甲苯分离工艺的实时动态仿真软件提供了可靠的模型依据。在模型分
析过程中,采用新的思路,通过独立分析工艺策略和控制策略,合理划分模型子系统,分别建立了工艺子系统模型和控制子
系统模型,并对移动床操作过程进行了准确地动态仿真。仿真结果与工艺设计值拟合良好,能够准确反映出装置正常运转
时组分浓度随塔高分布变化的状况,充分说明了数学模型的正确性,实现了模拟移动床的动态性能。
关键词:吸附分离技术;模拟移动床;对一二甲苯;动态仿真
中图分类号;N945.12文献标识码:A
Dynamic Simulationof Simulated Moving Bed in Parex Process
XUE Tao, WANG Jian-hong, WANG Jing-de
MA Jin-peng
(1. College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China
2. Bluestar(Tianjin )Chemical CO, LTD, Tianjin 300452, China
ABSTRACT: The adsorption separation technology of simulated moving bed is mainly used aromatics separation
process in industry, in which p-xylene separation process is most widely used. The purposes of this paper is that
reliable model is provided for the design of real-time mamic simulation software in P-xylene separation process by
establishing a dynamic simulation model in imulated moving bed unit. This paper adopted a new theory to independ
ently analyze technology strategy and control strategy. The model of technology subsystem and control subsystem was
stablished through the rational division of model subsystem. The model can accurately simulate the dynamic process
of smulated moving bed. Model results and process design values were fitting well, which accurately reflected te
dis ibution of species concentration under the normal operation of the tower. Therefore, it fully demonstrated the cor
KEYWORDS: Adsorption separation technology; Simulated moving bed; P-xylene; Dynamic model
1引言
型只能计算定常态的操作数据,并没有真正完成随时间变化
模拟移动床( Simulated Moving Bed,SMB)技术是在移动的动态过程计算的任务。
床的基础上发展起来的一种新型的现代化分离技术,具有分
本文在多年理论与实践基础上,独立分析工艺策略和控
离能力强、设备结构小、吸附剂消耗低、传质推动力大、投资制策略,针对浓度、流量随时间的动态变化过程,建立一种新
运行成本低、便于自动控制、易于分离热敏性及难以分离的型的数学模型,并采用新型的离散化计算体系,以达到实现
物系等优点,近十年来在石油化工、精细化工、生物医药和食对生产过程的实时动态仿真。
品工业中得到广泛的应用。
模拟移动床分离过程机理复杂,是连续动态与周期性切2对一二甲苯吸附分离工艺介绍
换结合的混合系统,因此,其动态数学模型一直以来都是对
Parex工艺用于从C3芳烃分离对-二甲苯,是美国环球油
二甲苯分离工艺仿真软件设计中的重点和难点。
品公司(UOP)于20世纪60年代推出的,该工艺由高选择性
以往文献常常将其控制机理与化工过程混杂起来,模型的吸附剂、脱附剂和模拟移动床分离技术组成。其中,模拟
方程形式复杂,不符合仿真求解计算的需要;并且,大多数模移动床技术是 Parex工艺的核心,吸附塔进出物料的周期性
分配全部通过UOP的专利技术即24通旋转分配阀实现。
在 Parex工艺中,强被吸附组分A为对二甲苯,弱被吸附
收稿日期:2010-04-13修回日期:2010-05-24
组分B为除对二甲苯以外的其他异构物间二甲苯、邻二甲苯
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万方数据