Comparison of Two Types of Control Structures for Benzene Chlorine Reactive Distillation Systems

The ＂neat＂ operation of the two-reactant reactive distillation column has Oetter steady-state economics, while It presents a challenge for design, optimization, and control of the process. Based on the optimal economic design, the dual-composition control structure and dual-temperature control structure are designed respectively for the benzene chlorine consecutive reactive distillation process. The effectiveness and robustness are analyzed comparably for the disturbance resistance in terms of changes of production rate and feed composition. Results show that dual-temperature control with propose selection of tray temperatures and the optimal profile of the set point can provide better transient process performance than the composition control structure.

苯氯化反应精馏过程自动控制系统设计与分析

针对苯氯化连串汽液反应精馏过程的动态特性，在研究最佳反应精馏集成结构参数与操作参数的基础上，采用相对稳态增益矩阵方法进行多回路控制系统被控变量与操作变量的合理配对，并分别设计了3种不同的控制方案（ CS1~CS3）。对比分析了这3种控制方案在不同进料流率和成分扰动条件下的系统鲁棒性。模拟结果表明，采用灵敏板温度调节进料比值控制与再沸器加热量控制塔釜质量成分的配对结构模式（即CS3控制模式），闭环系统能获得较好的动态响应性能和鲁棒性。

苯氯化反应与精馏过程的模拟与实时监控系统

以反应与精馏集成生产氯化苯过程为研究对象,依据化工机制模型和动态特性,采用化工流程模拟HYSYS软件建立苯氯化反应与精馏集成过程流程模拟系统。采用Visual Basic语言编写通讯模块,实现WINCC集成监控系统和模拟系统数据之间的实时通信。构建了苯氯化反应与精馏集成过程的实时监控平台。实现了模拟过程动态显示、PID控制器参数整定、历史数据查询、报表显示与打印、实时报警等多项集成功能。

带多台侧反应器的间歇反应精馏生产氯化苄非稳态模拟与过程设计

建立了带多台侧反应器的间歇反应精馏过程,采用Aspen Plus模拟软件构建该过程的非稳态模拟方法。以甲苯氯化生产氯化苄为对象,研究了侧反应器台数、侧线采出率和采出位置、氯气分配、反应精馏时间及再沸器蒸发量等设计参数对间歇反应精馏过程的影响规律。模拟结果表明反应能力和分离达到最佳匹配的最优设计参数为:精馏塔塔板数8块、侧反应器2台、氯气分配7:3、从第3块塔板侧线采出、采出率85%、再沸器蒸发量25 kmol?h?1。在此结构参数和操作条件下完成50 kmol甲苯氯化所需时间为9 h,甲苯的转化率和氯化苄的选择性均可达到98.0%以上。

苯氯化反应精馏双目标控制系统设计

针对苯氯化反应精馏过程高纯度、高转化率控制要求,分析与氯化苯纯度和苯转化率相关的变量匹配关系,设计了2种双目标控制结构。CS-1是以反应段温差、灵敏板温度为被控变量的温度控制方案,通过增加流量扰动前馈补偿回路提高系统动态性能;CS-2采用了以塔釜氯化苯含量、进料比软测量模型输出为被控变量的成分控制方案。最后采用Aspen Dynamic建立动态流程模拟系统,验证控制方案的有效性。模拟结果表明,2种控制方案能有效抑制进料流量或成分扰动带来的进料苯转化率和产品氯化苯纯度变化。