一种模拟苯生产过程的虚拟仿真平台

本技术涉及一种模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，属于化学过程生产控制。

背景技术：

1、苯是一种重要的有机化工原料和溶剂，国内外主要的制取路线为px(对二甲苯)工艺。px是制取苯、甲苯、二甲苯等重要芳烃类化工原料的关键工艺。该工艺的主要技术路线是：以石化过程的中间产品石脑油为原料，经催化重整或者乙烯裂解之后得到重整油，重整油中苯组分较少，甲苯、二甲苯含量较高，再经过芳烃精馏抽提和芳烃精馏即可得到高纯度产品，苯的制取就是采用精馏这一典型过程单元操作，将苯从石化工艺所得的混合芳烃中抽离并提纯。目前，全世界40％苯产品是采用该技术路线制取的，国外的px生产工艺以美国uop公司与法国ifp技术为代表，国内全流程工艺技术于2011年被中国石化突破。

2、目前制取苯过程中的关键设备为苯塔，其工艺及其控制问题一直备受关注，但由于传统的过程工业生产系统研究及开发过程周期长，风险较高，同时对基础设施及人力、物力资源消耗量巨大，利用真实的设备开展研究不能实现，有必要利用计算机相关技术对生产工艺及设备进行模拟，然而目前大多数化工生产模拟装置建设贫乏，无法做到综合考虑化工工艺生产工段级别模拟装置，因此急需一种化工生产苯的模拟装置以满足研究需求。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，用于进行与实际过程相符的苯生产过程模拟，为实验者提供虚拟环境。

2、本实用新型的技术方案是：一种模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，包括原料泵1-1、苯塔塔顶泵1-2、第一换热器2-1、第二换热器2-2、苯塔5、再沸器、冷凝器7、回流罐10；其中，原料泵1-1与苯塔5中部连通的管道上依次连接有第一换热器2-1、第二换热器2-2，苯塔5顶部设有出口通过冷凝器7后与回流罐10连通，回流罐10通过苯塔塔顶泵1-2的控制分两条支路：第一支路用于与苯塔5连通，第二支路用于采出；苯塔5底部设有出口：用于通过管道经再沸器加热后流入苯塔5，用于将塔底物送出。

3、所述再沸器设置两组，具体为第一再沸器4-1和第二再沸器4-2，其中，第一再沸器4-1通过第一气动阀3控制通入量。

4、所述苯塔5的塔釜设有第一温度计6-1、塔顶设有第二温度计6-2。

5、所述回流罐10设有氮气输入端、空气输出端及废液输出端，氮气输入端设有第二气动阀8，空气输出端设有第三气动阀9，苯塔回流罐10的废液输出端通过闸阀13将废液排出。

6、所述回流罐10上设置的第一液位计12-1与第二流量计16-2配合，共同控制第二支路上第五气动阀15的阀门开度。

7、所述苯塔5上设有第二液位计12-2用于显示苯塔液位，配合第六气动阀17以及流量计16-3控制苯塔5的液位。

8、本实用新型的有益效果是：本实用新型将化工制取苯的分馏工段工艺和化工过程控制等各个环节联系在一起搭建了虚拟当仿真平台，可以提高生产效率，降低使用成本，同时可以使没有实验条件的群体更加具体、清晰的了解芳烃分馏过程中苯的提纯与制取的工艺流程，在培训和教育方面带来显著的有益效果，有助于推动化工行业朝着更加可持续和创新的方向发展。

技术特征：

1.一种模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，其特征在于，包括原料泵(1-1)、苯塔塔顶泵(1-2)、第一换热器(2-1)、第二换热器(2-2)、苯塔(5)、再沸器、冷凝器(7)、回流罐(10)；其中，原料泵(1-1)与苯塔(5)中部连通的管道上依次连接有第一换热器(2-1)、第二换热器(2-2)，苯塔(5)顶部设有出口通过冷凝器(7)后与回流罐(10)连通，回流罐(10)通过苯塔塔顶泵(1-2)的控制分两条支路：第一支路用于与苯塔(5)连通，第二支路用于采出；苯塔(5)底部设有出口：用于通过管道经再沸器加热后流入苯塔(5)，用于将塔底物送出。

2.根据权利要求1所述的模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，其特征在于，所述再沸器设置两组，具体为第一再沸器(4-1)和第二再沸器(4-2)，其中，第一再沸器(4-1)通过第一气动阀(3)控制通入量。

3.根据权利要求1所述的模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，其特征在于，所述苯塔(5)的塔釜设有第一温度计(6-1)、塔顶设有第二温度计(6-2)。

4.根据权利要求1所述的模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，其特征在于，所述回流罐(10)设有氮气输入端、空气输出端及废液输出端，氮气输入端设有第二气动阀(8)，空气输出端设有第三气动阀(9)，苯塔回流罐(10)的废液输出端通过闸阀(13)将废液排出。

5.根据权利要求1所述的模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，其特征在于，所述回流罐(10)上设置的第一液位计(12-1)与第二流量计(16-2)配合，共同控制第二支路上第五气动阀(15)的阀门开度。

6.根据权利要求1所述的模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，其特征在于，所述苯塔(5)上设有第二液位计(12-2)用于显示苯塔液位，配合第六气动阀(17)以及流量计(16-3)控制苯塔(5)的液位。

技术总结本技术公开了一种模拟苯生产过程的虚拟仿真平台，包括原料泵、苯塔塔顶泵、第一换热器、第二换热器、苯塔、再沸器、冷凝器、回流罐；其中，原料泵与苯塔中部连通的管道上依次连接有第一换热器、第二换热器，苯塔顶部设有出口通过冷凝器后与回流罐连通，回流罐通过苯塔塔顶泵的控制分两条支路：第一支路用于与苯塔连通，第二支路用于采出；苯塔底部设有出口：第一出口用于通过管道经再沸器加热后流入苯塔，第二出口用于将塔底物送出。本技术将化工制取苯的分馏工段工艺和化工过程控制等各个环节联系在一起搭建了虚拟当仿真平台，可以提高生产效率，降低使用成本，同时可以使没有实验条件的群体更加具体、清晰的了解芳烃分馏过程中苯的提纯与制取的工艺流程。技术研发人员：刘建慧,吴思辰,杨春曦,翟持受保护的技术使用者：昆明理工大学技术研发日：20230927技术公布日：2024/5/29