均相/非均相催化精馏合成乙二醇单丁醚控制分析与比较

摘要

以环氧乙烷和正丁醇合成乙二醇单丁醚为例,开展了均相和非均相两种催化精馏工艺的稳态模拟、动态行为和控制研究,比较分析了两种工艺的特点.在A spen Plus模拟平台上取得精馏塔稳态模拟数据,采用相对增益矩阵(RG A)对均相和非均相催化精馏塔进行分析,确定了双温度控制回路.在Aspen Dynamics中建立了控制方案,在添加正丁醇进料摩尔分数 ±10％ 的阶跃扰动下,考察了催化精馏塔的动态响应及控制效果.研究结果表明,均相和非均相催化精馏工艺均能达到控制要求,但非均相反应体系控制方案有更快的动态响应、更小的扰动变化量,并能更早恢复到设定值,其原因在于非均相工艺不存在催化剂浓度变化因素.