精馏塔静态仿真──Ⅱ．分段数学模型的应用

为了减少精馏塔的静态仿真时间，必须降低数学模型的维数。本文应用分段集结原理，建立了精馏塔的分段数学模型。它不仅显著地降低了数学模型的维数和计算时间，而且所得仿真结果能够准确契合精确模型的输出。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的仿真研究，证实了这种分段模型化方法的有效性。     

精馏塔静态仿真

为了减少精馏塔的静态仿真时间，必须降低数学模型的维数。本文应用分段集结原理，建立了精馏塔的分段数学模型。它不仅显著地降低了数学模型的维数和计算时间，而且所得仿真结果能够准确契合精确模型 输出。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的仿真研究，证实了这种人段模型化方法的有效性。     

精馏塔静态仿真：Ⅳ.分段正交配置方法的应用

将分段集结原理同多项式正交配置方法有机地结合起来，开发了一种新型的分段正交配置简化模型化方法，有效地克服了由精馏塔变量的不连续性所引起的模型误差，显著地提高了数学模型的准确度。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的稳态仿真，充分证实了这种模型化方法的优越性。     

精馏塔分离块动态数学模型

本文分析了精馏塔动态机理建模的几种主要方法,提出了一种新的精馏塔动态机理分离块模型,该模型用分离块代替平衡级塔板,每个分离块可包含任意个平衡级,可大大减少模型的方程数和微分方程的阶数.该模型具有物理意义明确,建模灵活,通用性强,计算量小等特点,适用于精馏塔动态及静态在线优化控制.     

二元高纯精馏塔动态建模及仿真

基于二元高纯度精馏塔的动态响应的特点，该文系统化地提出了一种新颖的精馏塔动态建模方法。在一定的假设条件下，仅仅需要稳态设计数据及操作条件，便能构造精馏塔的状态空间数学模型，而且所得模型可直接用于控制系统的设计与分析。通过对某二元高纯度精馏塔的计算机仿真，证明了该建模方法具有较强的鲁棒性和令人满意的准确度。     

精馏塔静态仿真：Ⅰ.静动态混合数学模型的应用

本文为了克服精馏塔静态仿真不易收敛和初值难以给定等难题，巧妙地利用隐含数值积分方法的特点，将稳态与动态数学模型耦合起来，用以求解高难度的非理想精馏塔静态仿真问题。所得静动态混俣模型大大提高了精馏塔静态仿真的鲁棒性，对于高度非理想精馏塔的仿真尤为有效。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的静态仿真，充分证明了这种混合模型化方法的可行性。     

精馏塔静态仿真──Ⅲ．多项式正交配置方法的应用

运用多项式描述精馏塔各个变量逐板分布的原理，可以显著减小精馏塔数学模型的维数，大大缩短仿真时间。所得简化模型具有较高的精度，且可根据需求进行相应的调整。通过对某脱乙烷精镏塔的静态仿真，证实了这种简化模型化方法的有效性。     

精馏塔静态仿真

运用多项式描述精馏塔各个变量逐板分布的原理，可以显著减小精馏塔数学模型的维数，大大缩短仿真时间。所得简化模型具有较高的精度，且可根据需求进行相应的调整。通过对某脱乙表馏塔的静态仿真，证实了这种简化模型化方法的有效性。     

精馏塔动态数学模型——能量平衡方程对数学模型的影响

在精馏塔动态模型中,能量平衡方程一般被假定为拟稳态的,因而常常被近似成为代数方程.这一假设会严重影响动态模型过渡过程的准确性.本文通过对某脱乙烷精馏塔的动态仿真,系统地研究了能量平衡方程对动态模型的影响,并给出了一个新的精馏塔动态数学模型.     

丁二烯萃取精馏塔动态数学模型的建立

运用机理法建立了丁二烯萃取精馏塔的动态数学模型 ,以 C语言编程实现了该塔的仿真 ,然后给出了稳态及开工仿真结果 ,结果令人满意。本模型已用于"丁二烯抽提装置仿真培训软件的开发     

考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模 II . 模型求解与仿真分析

 结合动态机理模型的特点，将泡点方程的求解问题转化为微分方程的求解问题，以便于机理模型的应用。以某乙烯生产装置中具有127层塔板、中间再沸器、侧线抽出的，四组分混合物为原料的乙烯精馏塔作为研究对象，建立其动态机理模型。通过对模型中微分方程的刚性分析，选取了基于隐式Runge-Kutta法（TR-BDF2）的积分方法对模型进行求解，大大提高了模型的求解效率。通过仿真对比表明，降液管对多元精馏塔的分离计算具有较大的影响，考虑降液管的影响将更加符合实际工况。     

考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模Ⅰ.动态机理模型的建立

板式精馏塔的塔板可以分为有降液管和无降液管2种类型,有降液管板式塔中降液管是一个重要的塔内件,合理的降液管既可使液体顺利通过,又可使夹带的气体分离出去,同时防止发生液泛。而目前的精馏塔动态模拟中,其机理模型大都没有考虑降液管的影响,不利于分析蒸馏塔的液相滞留量及故障诊断。在考虑降液管影响的基础上,基于严格理论推导对多元精馏塔进行了动态机理建模,建立了降液管结构和水力学模型,并且考虑降液管部分液相混合的影响,建立了其关联板效率及传质扩散的数学模型。通过理论分析发现,降液管对塔板效率、相平衡常数、蓄液量以及塔板压降等有一定程度的影响,将其影响纳入到多元精馏塔的完整动态机理模型中,通过修正相关模型,更充分地反映了精馏塔的内在机理及其动态特性。     

理想热耦合精馏塔及其稳态特性

首先介绍了理想热耦合精馏塔的基本结构及其节能原理，然后推导了其动态数学模型。该数学模型不仅可用于系统动态分析，而且更适合于系统稳态仿真。通过对一个苯和甲苯二元物系的分离计算，表明了理想热耦合精馏塔可以实现常规精馏塔的功能，也证实了它应用于实际过程的可能性     

管内不可压缩流体动态传送模型的简化

通过复频域分析，从理论上提出了一种建立输送管内不可压缩流体动态传送简化模型的方法。仿真结果表明，用本文提出的简化模型能较好地逼近基于偏微分方程的严格模型，且结构简单易于应用。在催化裂装置主分馏塔顶部模型的应用结果表明，本方法是可行的。     

考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模 I. 动态机理模型的建立

板式精馏塔的塔板可以分为有降液管和无降液管2种类型，有降液管板式塔中降液管是一个重要的塔内件，合理的降液管既可使液体顺利通过，又可使夹带的气体分离出去，同时防止发生液泛。而目前的精馏塔动态模拟中，其机理模型大都没有考虑降液管的影响，不利于分析蒸馏塔的液相滞留量及故障诊断。在考虑降液管影响的基础上，基于严格理论推导对多元精馏塔进行了动态机理建模，建立了降液管结构和水力学模型，并且考虑降液管部分液相混合的影响，建立了其关联板效率及传质扩散的数学模型。通过理论分析发现，降液管对塔板效率、相平衡常数、蓄液量以及塔板压降等有一定程度的影响，将其影响纳入到多元精馏塔的完整动态机理模型中，通过修正相关模型，更充分地反映了精馏塔的内在机理及其动态特性。     

基于严格机理模型的精馏塔软测量技术的开发

开发了精馏塔的严格机理模型,用三对角矩阵算法对模型进行求解,采用BWRS状态方程计算泡点、露点和相平衡常数等热力学及物性参数,利用有机回归K技术在保证模型精度的同时大大提高了运算速度。以具有代表性的乙烯精馏塔作为模型验证对象,验证结果表明,所建立的严格机理模型可用于实际工业过程;将基于严格机理模型的精馏塔软测量技术用于气分装置中的脱丙烷塔和丙烯精馏塔,对温度和组成进行软测量,温度和组成的计算值与测量值吻合;基于严格机理模型的精馏塔软测量的精确度和可靠性能完全满足实际应用的需要。     

模型参考辨识在石油化工仿真中的应用

用灰箱方法建立装置或单元的机理模型，可得到精确的模型结构和模型参数的较好初值，用实际运行数据，经模型参考参数辨识，就能得到准确的模型参数。仿真器中用此模型就可满足初、中、高级仿真研究和培训的需要。     

精馏塔单元模块

精馏塔单元模块是为了化工流程动态模拟系统的需要而开发的全部程序用FORTRAN语言编写。以子程序的形式出现,由六个子程序构成,既能方便地与总体联接,又可单独使用。本文从建模的机理、模块内部公用区以及它的使用方面,做了简明地介绍。该模块可用来模拟具有多联侧线进料和出料模式塔,在正常工作条件下进行多组分精馏的动态响应,为精馏塔控制方案研究提供了理论基础。     

精馏塔的模型化及优化控制

本文研究了一个实际工业生产中精馏塔的数学模型及优化控制策略。在建立精确的精馏塔稳态机理模型的基础上,提出了以降低能耗为目标的精馏塔操作优化问题,最后提出了在线优化控制策略和实施方案,并在现场实施,取得了良好的经济效益。     

精馏塔的相关问题和去耦控制

本文介绍了相对增益的概念,详细推导了计算相对增益的方法,并用相对增益的概念分析了精馏塔两端产品成分调节系统的相关问题.介绍了根据过程增益对精馏塔实施静态去耦控制的方法,指出对静态去耦进行动态补偿可以改善系统的品质,并讨论了精馏塔的部分去耦控制.最后,介绍了当精馏塔的动态特性在可以求取的情况下使用的动态理想去耦和简化去耦控制.