王庆艳[1]2004年在《PBM法与新松弛法结合用于精馏过程的模拟》文中研究说明众所周知，计算机模拟计算已经被广泛地应用于化工过程的各个领域，它可以在没有办法对系统本身进行实验的情况下采用，也可用于系统建立之前预测系统的性能和行为以及在正在生产的现代化工厂要进行操作条件改变时采用，甚至采用很“苛刻”的操作条件下使用。这种模拟方法是其他方法无法比拟的，它具有独特的优势。 多级多组分精馏过程的数学模型，通常都由物料平衡、能量平衡、相平衡和分子分数总和四个方程组来描述，即MESH方程组。这些方程组数量庞大，且是非线性的，必须采取迭代方法求取。到目前为止，已经发表了大量的求解方法，这些算法的不同之处仅在于联解这些基本方程组所采用的方法和步骤互异。对于非理想系统精馏过程的模拟一直是困扰众多学者的一大难题，近年来更是涌现出了大量的优秀算法。 本文也提出了一种针对非理想体系精馏过程平衡级模型的联合算法。这种算法是将虚拟二元混合物法(Pseudo Binary Mixture，简称为PBM法)与新松弛法(New Relaxation，简称为NR法)有机地结合在一起，充分地利用了新松弛法对初值要求不高和稳定性好的优点进行联合算法初值的计算，待精馏过程变量落入到PBM法的收敛域之后，就作为高质量的初值由PBM法快速地进行收敛计算。在这个过程中也充分发挥了PBM法收敛快速和占用内存少的优点。这种联合算法在文中被简称为NR-PBM法。 本文建立了NR-PBM法的严格模型，并对该模型在求解过程中遇到的问题进行了讨论，如新松弛法初值的确定、松弛因子的选取、收敛精度的确定以及PBM法收敛判据和衰减因子的确定。这些问题对NR-PBM算法的求解过程起到了非常关键的作用，为非理想体系精馏塔模拟的顺利收敛奠定了基础。 本文以非理想性强的萃取精馏过程和吸收过程为例，对NR-PBM联合算法进行考核，结果是令人满意的。由例子的结果可以判断NR-PBM法是一种适用于精馏、吸收等分离过程的通用算法。
冯霞[2]2016年在《原油常压蒸馏塔过程仿真研究》文中研究指明目前,原油产品已经渗透到生活、工业和交通的方方面面,被称之为“流动的血液”,原油处理的一个重要特征是向智能化和大型化方向发展,原油处理过程智能化是实现生产安全、高质量、可持续和高效率的重要保证和基本条件。随着生产规模越来越庞大,越来越复杂,以及原材料短缺和能源价格的不断上涨,企业间竞争日益激烈,人们对提高生产效益,提高产品质量,降低生产成本和加强环境保护的要求也越来越高,从而对原油生产过程仿真的研究越来越重视。而常压蒸馏塔是整个炼油加工生产过程的第一道工序。因此,对于常压塔的建模仿真研究具有极其重要的现实意义。本文在总结分析国内外研究现状及发展趋势的基础上,紧跟国内外常压塔过程仿真的研究成果,利用内外法对常压塔过程仿真进行研究、计算。首先,针对目前精馏通用塔模型中对常压塔中段循环和汽提抽出的描述不完整性问题,建立了通用常压塔模型,该模型对任何情况下的抽出、回流都适用。基于该通用模型建立了适用于任意流体的物料平衡方程组、相平衡方程组、摩尔分数加和式和热平衡方程组(MESH),最终建立了具有普遍适用性的常压塔过程仿真数学模型;其次,本文选取了目前使用最广泛的假组分法对原油进行分析,并使用Kesler-Lee方程对假组分的参数进行计算。气-液平衡常数的计算选用了目前认为较为精确的SRK状态方程,焓模型的计算选用Lee-Kesler提出的计算方法,该方法对石油馏分焓值的求解具有很好的效果。最终将所有参数的计算过程编制成物性包;进而,本次设计选用内外法对常压塔的过程仿真进行计算,内层计算引入了汽提因子jS和自定义变量jRLS和jRVS,从而将MESH方程组简化成矩阵,并利用全选主元求解稀疏矩阵,jS计算过程中引入了阻尼系数t(k),加速了收敛。外层则利用严格气-液平衡模型和焓模型进行收敛验证;最后,利用内外法计算常压塔过程仿真数学模型为基础,设置独立变量和目标变量,在C++Builder XE6.0开发平台下,采用C++语言对常压塔过程仿真进行编程,并以国内某炼化厂的常压塔为例,将程序计算结果与HYSYS模拟结果进行对比,结果表明仿真效果良好,可以为常压塔过程仿真的规划设计,产品收率的控制、管理等各个层次的应用提供可靠的依据。
参考文献：
[1]. PBM法与新松弛法结合用于精馏过程的模拟[D]. 王庆艳. 大连理工大学. 2004
[2]. 原油常压蒸馏塔过程仿真研究[D]. 冯霞. 西安石油大学. 2016