探索燃料乙醇分离工艺的流程模拟及换热网络的最优综合

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1、一m⑧天串大薯硕士学位论文学科专业：丝茔三苎作者姓名：型趟五指导教师：型量至剖塑量2006年1月中文摘要随着世界石油资源的日趋紧张，作为石油替代产品的燃料乙醇受到世界各国的重视。燃料乙醇生产过程能耗的高低，不但影响资源的利用率，而且直接影响生产企业的经济效益。降低燃料乙醇单位产品的用能必将为燃料乙醇产业带来巨大的经济效益和社会效益。现有的燃料乙醇分离工艺的主要能耗部分一精馏操作过程中存在着大量的热量交换，以实现能量的回收。为了进一步降低燃料乙醇分离过程中的能耗，对现有燃料乙醇分离工艺进行改进及换热网络系统的最优综合具有重要的实际

2、意义。本文使用PRo，II5．6软件对我国现有燃料乙醇分离工艺进行了模拟计算。并采用双效精馏技术对现有燃料乙醇分离工艺进行了改进，提出了精馏过程由一个粗馏塔、两个精馏塔组成的平流型双效精馏的新工艺。并对新工艺进行了模拟运算。在此基础之上采用换热网络综合方法之一一夹点技术对现有工艺及新工艺系统的用能状况作出诊断，找到过程系统的用能“瓶颈”所在。通过改善夹点附近的流股匹配，减少穿越夹点的热流量，从而减少了系统的公用工程消耗量。对燃料乙醇分离工艺模拟计算、系统优化及热集成的结果表明，采用双效精馏的新工艺与现有燃料乙醇分离工艺相比每吨燃

3、料乙醇节省热公用工程用量32．52％，节省冷公用工程用量34．23％。现有工艺通过热集成，每吨燃料乙醇节省加热公用工程用量11．70kW,约合蒸汽19．46kg。经过系统进一步优化，每吨燃料乙醇节省一次蒸汽用量118．95kg，冷却公用工程用量119．90kw，约合循环冷却水量12．93t。对双效精馏的新工艺进行换热网络最优综合后，每吨燃料乙醇节省加热公用工程用量12．32kW，约合蒸汽20．5lkg；冷却公用工程用量115．19kW，约合循环冷却水12．42t。关键词：燃料乙醇夹点技术换热网络节能ABSTRACTAsthela

4、ckofpetroleumresourcesbecomeserious，thefuelethanolasthesubstituteofpetroleumisconcernedintheworld．Theenergyconsumptionoffuelethanolseparatingtechnologyaffectboththeefficiellcyofresourcesandtheeconomicalbenefitofenterpriseofproducingfuelethan01．Cuttingdowntheenergycon

5、sumptionforproductoffuelethanol，whichmustbringaboutgreatbenefitforfuelethanolindustry．Themainpartofenergyconsumptionfortheexistingseparationtechnologyoffuelethanolisdistillation．Inordertoreduceenergyconsumption，Itissignificanttoimprovetheexistingtechnologyandoptimize

6、theheatexchangene研orksoffuelethanolseparationtechnology．Inthispaper,theindustrializedseparatingsystemoffuleethanolissimulatedbymakinguseofthechemicalengineeringsimulationsoftwareproII．TheindustrializedseparationsystemoffuelethanolhavebeenimprovedbymakingUSeofdouble-e

7、ffectivedistillationtechnology,andanewdouble-effectivedistillationprocessoffuelethanolhavebeendesigned．Asoneofoptimizingmethodsofheatc)【changenetworks，Pinchanalysisisusedtodiagnosingtheenergyconsumptionconditionoftheindustrializedtechnologysystemandthenewdouble·effec

8、tivedistillationprocesstofindwherethebottleneckloaded．Bymeansofimprovingthestreamsmatchproperly,theutilitythroughpinchisreduced，con