粗對苯二甲酸加氫精制過程流程模擬與優化
精對苯二甲酸(PTA)主要用于生產聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)樹脂和聚酯纖維。目前,國內PTA年產能已達千萬噸,但總體來說單耗物耗較高。隨著國內PTA市場的競爭越來越激烈,工藝優化和生產改造的技術瓶頸就會凸現。粗對苯二甲酸(TA)加氫精制反應過程是將TA中的4-CBA等雜質還原、其它有色雜質進行分解的過程,它直接關系到PTA產品的質量和產量,是PTA生產的核心過程之一。本項目綜合應用化工過程建模技術、計算機應用技術、智能信息處理技術及最優化技術等,進行TA加氫精制反應過程操作條件的優化。通過實驗室小試研究,確立TA加氫反應的動力學模型;根據生產裝置的實際運行數據和歷史數據,通過模型修正方法,建立了能反映工業裝置生產實際的TA加氫精制反應過程工藝機理數學模型,并在此基礎上實現流程模擬;在此模型基礎上,能夠系統地分析各工藝操作參數對反應過程和反應產物的影響,并可根據PTA生產過程的具體要求(如質量、原料和產品市場價格及能耗 等),采用優化方法確定加氫精制過程操作條件的最優值,以輔助操作人員對裝置生產狀況進行調節,實現在保證產品質量合格的同時,降低能耗和物耗,提高裝置的運行效率、平穩度,發揮生產裝置的內在潛力,提高國內PTA產品質量和價格的競爭力。 該項成果具有國際先進性,可直接推廣應用到國內其他PTA裝置。此外,該成果中的建模技術、優化技術等亦可以推廣應用到其他石油化工生產過程中,采用自動化技術提升傳統產業生產技術水平,推動我國石化工業科技進步,為信息化帶動工業化,實現社會生產力的跨越式發展,提供強有力的示范作用。
華東理工大學
2021-02-01