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【6h】

乙炔与氯化氢合成氯乙烯装置的流程模拟及应用

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文摘

英文文摘

论文说明:符号说明

第一章文献综述

1.1系统工程发展简史

1.2化工流程模拟及发展概况

1.2.1化工流程模拟概述

1.2.2化工流程模拟系统

1.2.3流程模拟系统的组成

1.2.4化工流程模拟基本方法

1.2.5化工流程模拟技术的应用

1.2.6化工流程模拟发展的新动向

1.3化工流程仿真培训系统

1.3.1仿真培训系统对化工企业生产的意义

1.3.化工仿真培训器的进展

1.3.3化工仿真培训系统的组成

1.3.4化工培训系统模型的类型

1.3.5仿真培训系统数学模型的特点

1.4论文选题的目的和意义

第二章电石法生产氯乙烯单体工艺

2.1氯乙烯单体生产综述

2.1.1氯乙烯工业的发展

2.1.2氯乙烯工业的技术进步

2.2我国聚氯乙烯工业

2.3氯乙烯生产工艺介绍工艺

2.3.1电石乙炔法生产工艺

2.3.2乙烯氧氯化法

2.3.3电石乙炔-二氯乙烷联合法

2.3.4混合烯炔法

2.3.5石油(或天然气)乙炔法

2.3.6联产含氯溶剂的氯乙烯生产方法

2.4锦化化工集团电石法生产氯乙烯单体工艺流程概述

2.4.1乙炔气的制备

2.4.2氯化氢合成

2.4.3氯乙烯单体的合成

2.4.4氯乙烯的精馏

第三章全流程实时动态模拟

3.1实时动态模拟的序贯模块法原理

3.2动态序贯模块法的数学描述

3.3动态序贯模块法中过程单元模块的设计

3.4流程拓扑结构模型的运用

3.5管网流量压力计算

3.6全流程实时动态模拟计算主程序步骤

3.7流程模拟系统概述

第四章氯乙烯合成反应动力学分析

4.1动力学模型分析

4.2反应机理与动力学方程式

4.3固定床有效传热系数

4.4工业HgCL2—活性碳催化剂表面的活性因子及有效系数

第五章组分基础物性数据的计算

5.1基础物性计算

5.2体系热力学性质的计算

第六章乙炔与氯化氢合成反应数学模拟

6.1模型的假设和简化

6.2反应速率方程式

6.3反应器物料平衡方法

6.4能量平衡方程

6.5动量衡算方程

6.6合成动力学数学模型

6.6.1稳态模型的动态化处理

6.6.2求解方法

6.6.3全流程模型求解

6.7模拟结果分析

6.7.1反应机理与生产实际情况的比较分析

6.7.2不同温度、分子比、C2H2流量及转化率之间关系

6.7.3催化剂有效系数与反应温度、转化率关系

6.7.4最佳分子比与最佳温度范围

6.7.5温度分布、转化率分布分析

第七章结果于讨论

参考文献

致谢

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摘要

本论文研究的主要内容是运用流程模拟技术对乙炔与氯化氢合成氯乙烯装置进行全流程模拟,并用于装置操作、技能培训及设计方案的验证和诊断。乙炔与氯化氢合成反应是流程中的重要环节,本文主要研究合成反应机理过程,建立其模型并选用适宜的解法。最终形成的流程模拟系统应用于实际生产装置的实时模拟,取得了良好的效果和经济效益。在开发平台方面,利用工厂中现有的DCS组态软件进行开发,本论文最终形成了一套软件,不仪可以用来仿真培训,还可以用于技术人员对工艺过程的技术改造以及控制系统的研究,进一步提高装置运行能力和降低能源消耗。此研究成果成功地应用于锦化化工集团氯乙烯车间装置仿真培训,将来对装置的优化及控制有一定的指导意义。

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