VDF生产过程仿真研究与优化

论文摘要

VDF主要用于生产PVDF塑料,PVDF塑料具有优良的综合性能,广泛应用于电子计算机、航空航天、医疗器械、光学仪器等方面。目前工业上广泛采用的生产方法之一是以HCFC—142b为原料热裂解生产VDF。本文以实际生产数据为基础,运用化工稳态模拟计算软件ASPEN Plus,建立了从HCFC-142b裂解生产VDF产品的过程的仿真模型,经过参数整定后,所建立的仿真模型能够很好地反应实际生产过程,其中关键参数的误差在5‰以内。 运用所建立的仿真模型,在保持原有设备不变、原料量不变的情况下,通过对VDF精制塔C1204进行了仿真研究,发现产量可以提高3.2%,指出了该塔最佳进料位置为第10～12块,并给出了回流比变化与产品纯度的对应关系图。提出了减少一个塔设备C1203,在塔C1204侧线采出VDF产品的改进工艺,可大大节省设备投资。通过仿真模拟研究,得到改进工艺中塔C1204的最佳进料位置为第18块板,最佳侧线出料位置为第4块板,并给出了的产品纯度、CO的脱除率、冷凝器热负荷等参数随回流比增大而变化的对应关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 工业背景
• 1.1 基本性质
• 1.2 VDF的工业应用
• 1.2 VDF生产技术研究现状及生产过程
• 1.2.1 HCFC-142b脱HCI法
• 2H₂经HFC-152a制VDF法'>1.2.2 由C₂H₂经HFC-152a制VDF法
• 1.2.3 VDC一步法制VDF
• 1.2.4 HCFC-143a脱HF制VDF
• 1.2.5 四氯乙烷制VDF法
• 1.2.6 热解法制VDF
• 1.2.7 适合巨化公司的VDF工艺路线
• 1.3 巨化拟引进工艺技术情况
• 1.4 研究内容、目标以及所采用的技术手段
• 1.4.1 研究内容及目标
• 1.4.2 研究方法和技术路线
• 第2章 课题研究的理论基础、方法和工具
• 2.1 多元汽-液平衡的热力学理论及模型
• 2.1.1 状态方程的选择
• 2.1.2 多元汽-液平衡的热力学理论及模型
• 2.2 化工过程的稳态模拟和工具软件
• 第3章 VDF工业过程仿真模型的建立
• 3.1 HCFC-142B裂解制VDF工段的工艺过程
• 3.2 建立仿真模型的一般方法
• 3.2.1 反应器的仿真模型
• 3.2.2 换热设备的简捷计算模型与详细计算模型
• 3.2.3 泵、气/液分离器及微量组份吸附脱除器的仿真模型
• 3.3 VDF部分流程仿真模型的建立
• 第4章 VDF工业过程仿真模型的求解
• 4.1 几种基本的求解方法
• 4.1.1 直接迭代法（DIRECT）
• 4.1.2 牛顿法（NEWTON）
• 4.1.3 韦格斯坦法（WEGSTAIN）
• 4.1.4 循环物流的处理
• 4.2 仿真模型参数的整定
• 4.2.1 反应器模块R1200参数的整定
• 4.2.2 后续塔设备参数的整定
• 4.2.3 生产流程的设计方案校核结果
• 第5章 VDF生产工艺分离过程仿真优化分析
• 5.1 VDF精制塔C1204操作参数优化分析
• 5.1.1 产品采出量的分析
• 5.1.2 进料位置分析
• 5.1.3 回流比分析
• 5.2 从塔C1204侧线采出VDF产品工艺分析
• 5.2.1 最佳进料及侧线采出位置
• 5.2.2 回流比分析
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附录一 体系主要物质的基本性质
• 附录二 流程模拟计算详细结果