基于tdi分离工艺的模拟及控制系统优化研究

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1、天津大学硕士学位论文TDI分离工艺的模拟及控制系统优化研究姓名：双建永申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：黄国强20090501摘要TDI是甲苯二异氰酸酯的简称。近年来，作为生产聚氨酯的原材料，TDI随着聚氨酯工业的发展应用越来越广泛。目前，国内TDI生产分离工艺主要靠引进国外技术，国产化程度比较低。在TDl分离工艺现有控制系统中，主要设置了一些简单控制方案，控制水平较低，控制效果不是很理想；一些复杂控制方案的设置不是很合理，其中某些控制方案甚至投不上自动，只能根据经验进行手动调节。针对上述问题，本文以某厂TDl分离工艺流程为实例，利用流程模拟软件PRO／II，对TDl分离工艺进行了稳态

2、流程模拟。在对流程准确模拟的基础上，对分离工艺现有控制系统进行了优化。由于TDl分离工艺进料组分比较复杂，本文考虑采用简单物质近似代替复杂组分。利用流程模拟软件PRO／II，以现有资料数据为依据，热力学模型选用PRO／II中的SRK、BKl0方程，对TDl分离工艺流程进行模拟计算，并在模拟过程中对工艺作了一些适当的简化。在对流程正确模拟计算的基础上，通过对现有控制方案及相关历史曲线进行分析，结合精馏塔自动调节的原理，从物料平衡和能量平衡关系出发，同时考虑调节系统的静态和动态响应、调节系统间的相关影响、整个工艺过程的平稳操作等方面因素，提出了优化的控制方案。·本文的研究成果可用来完善TDl分离过

3、程工艺包数据，对提高TDl分离工艺控制系统控制水平具有一定的指导意义。关键词：甲苯二异氰酸酯流程模拟PRO／11控制优化ABSTRACTTDIistheabbreviationoftoluenediisocyanate．Recently,astherawmaterialofproductionofpolyurethane，1I)Iisappliedmoreandmoreextensivelywiththedevelopmentofpolyurethaneindustry．Presently,productionandseparationprocessofTDImailyimportforeig

4、ntechnology,thedegreedomesticislower．IntheexistingcontrolsystemoftheseparationprocessofTDI，therearemainlysimplecontrolschemes，thecontrollovelislowerandthecontroleffectiSnotsatisfactory；severalcomplexcontrolschemesarenotreasonable，somecontrolschemesarenotautomaticallyoreventomanilaladjustrnent．Aiming

5、attheseproblems，takingtheseparationprocessofTDIforexample，thispaperpresentssteadyprocesssimulationoftheseparationprocessofTDIbysoftwarePRO／II，andoptimizationoftheexistingcontrolsystembasedontheexactsimulation．‘Asthecomplexityfeed-inoftheseparationprocess，thispaperattemptstousethesimplematerialinplac

6、eofcomplexcomponent．Then，thispapersimulatesontheseparationprocessbymeansofPRO／IIbyusingtheequationofSRK、BK10．Meanwhile，somepredigestionarealsoincludedinthispaper．Basedontheexactsimulationoftheseparationprocess，throughanalyzingtheexistingcontrolschemesandthehistoricalcurvesrelated，combinedwithprincip

7、leofautomaticregulationofdistillationcolumn,accordingtothematerialbalanceandenergybalancerelationship，andsimultaneouslyconsideringthefactors：static、dynamicresponseandrelevantinfluenceofregulationsyste