苯系有機(jī)硅單體分離塔系與換熱網(wǎng)絡(luò)的模擬優(yōu)化.pdf

1、有機(jī)硅材料的生產(chǎn)需要高純度的有機(jī)硅單體，而直接法生產(chǎn)的苯基氯硅烷粗單體組分復(fù)雜，且沸點(diǎn)均比較高，其分離純化比較困難。本文針對(duì)國(guó)內(nèi)苯基氯硅烷單體純度要求不達(dá)標(biāo)以及耗能較高的問(wèn)題，對(duì)苯基氯硅烷單體分離塔系進(jìn)行模擬優(yōu)化。該研究工作對(duì)苯基氯硅烷粗單體的分離新流程的開(kāi)發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。本文的主要工作包括:
　　1.利用資料中提到的C6H5SiCl3-(C6H5)2SiCl2二元體系的氣液平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)判定熱力學(xué)物性方法的適用性，結(jié)果表明W

2、ilson方程計(jì)算得到的平均偏差最小，其次是SRK方程，平均偏差最大的是NRTL方程。然后再利用各熱力學(xué)方程分別計(jì)算出純組分的密度值，并與實(shí)際值進(jìn)行比較，最終確定Wilson方程為該研究的最佳熱力學(xué)模型。
　　2.由于缺少苯基氯硅烷體系的物性數(shù)據(jù)，需要對(duì)C6H5SiCl3及(C6H5)2SiCl2進(jìn)行物性估算，采用Wilson方法，得到的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的物質(zhì)物性數(shù)據(jù)相吻合。
　　3.運(yùn)用AspenPlus大型流程模擬軟件對(duì)現(xiàn)有的

3、苯基氯硅烷工藝流程進(jìn)行模擬優(yōu)化，得到各塔的操作參數(shù)與文獻(xiàn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，吻合度較高，說(shuō)明本研究中選取的Wilson物性方法適合該分離物系。
　　4.根據(jù)苯基氯硅烷粗單體的性質(zhì)，分別采用試探合成法、易分離度系數(shù)法、年度費(fèi)用函數(shù)法對(duì)其分離序列進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)的分離序列進(jìn)行模擬優(yōu)化，并建立年度費(fèi)用函數(shù)，對(duì)以上幾種分離序列進(jìn)行年度費(fèi)用的計(jì)算，費(fèi)用結(jié)果表明:易分離度系數(shù)法分離序列年度費(fèi)用最低，經(jīng)驗(yàn)法分離序列年度費(fèi)用最高，且易分離度系數(shù)法

4、相對(duì)年度費(fèi)用比原流程降低了7.8％。
　　5.以年度費(fèi)用最低的易分離度系數(shù)法得到的分離序列為初始流程，運(yùn)用一定的調(diào)優(yōu)合成方法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，得到四組調(diào)優(yōu)序列，對(duì)以上序列進(jìn)行模擬優(yōu)化并計(jì)算其年度費(fèi)用，其中調(diào)優(yōu)序列3相對(duì)年度費(fèi)用最低，比調(diào)優(yōu)初始序列減低了3.5％，比現(xiàn)有分離流程降低了11.07％，因此確定調(diào)優(yōu)序列3為最優(yōu)分離序
　　6.利用夾點(diǎn)技術(shù)對(duì)年度費(fèi)用最低的調(diào)優(yōu)序列進(jìn)行能量分析，由夾點(diǎn)分析可知，流程中的冷熱物流可以直接匹配，