强化Petlyuk分壁精馏塔分离四元混合醇的动态控制

摘要

强化Petlyuk分壁精馏塔(PDWC)可在一个塔内实现四元混合物的高纯度分离。以分离甲醇(Methanol)、乙醇(Ethanol)、正丙醇(1-Propanol)和正丁醇(1-Butanol)为对象,在优化的PDWC的严格稳态精馏模型的基础上,采用2种不同的浓度控制结构对PDWC的动态控制效果进行了研究。结果表明,2种控制结构均能对进料组分±20%的波动进行有效的控制。采用塔釜热负荷控制上、下侧线中杂质和塔釜杂质的总和的方法,可使乙醇产品纯度更接近设定值,再沸器负荷略有增加。通过最小蒸汽量V-min图分析控制过程中产品纯度偏差的原因,即当进料组成发生变化导致V-min增加时,乙醇产品纯度会略低于设定值;相反,当进料组成发生变化导致V-min减小时,乙醇产品纯度会略高于设定值。这一现象表明,进料组成波动所导致V-min变化与乙醇产品纯度的变化呈负相关性。