粗对苯二甲酸加氢精制过程流程模拟与优化
精对苯二甲酸(PTA)主要用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂和聚酯纤维。目前,国内PTA年产能已达千万吨,但总体来说单耗物耗较高。随着国内PTA市场的竞争越来越激烈,工艺优化和生产改造的技术瓶颈就会凸现。粗对苯二甲酸(TA)加氢精制反应过程是将TA中的4-CBA等杂质还原、其它有色杂质进行分解的过程,它直接关系到PTA产品的质量和产量,是PTA生产的核心过程之一。本项目综合应用化工过程建模技术、计算机应用技术、智能信息处理技术及最优化技术等,进行TA加氢精制反应过程操作条件的优化。通过实验室小试研究,确立TA加氢反应的动力学模型;根据生产装置的实际运行数据和历史数据,通过模型修正方法,建立了能反映工业装置生产实际的TA加氢精制反应过程工艺机理数学模型,并在此基础上实现流程模拟;在此模型基础上,能够系统地分析各工艺操作参数对反应过程和反应产物的影响,并可根据PTA生产过程的具体要求(如质量、原料和产品市场价格及能耗 等),采用优化方法确定加氢精制过程操作条件的最优值,以辅助操作人员对装置生产状况进行调节,实现在保证产品质量合格的同时,降低能耗和物耗,提高装置的运行效率、平稳度,发挥生产装置的内在潜力,提高国内PTA产品质量和价格的竞争力。 该项成果具有国际先进性,可直接推广应用到国内其他PTA装置。此外,该成果中的建模技术、优化技术等亦可以推广应用到其他石油化工生产过程中,采用自动化技术提升传统产业生产技术水平,推动我国石化工业科技进步,为信息化带动工业化,实现社会生产力的跨越式发展,提供强有力的示范作用。
华东理工大学
2021-02-01