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氯乙烯(Vinyl Chloride, VC)是一种重要的工业原料,主要应用是生产聚氯乙烯树脂,聚氯乙烯树脂为五大合成树脂之一,因此VC的质量和成本直接影响聚氯乙烯树脂。工业上为了达到聚合级的VC(99.95%,wt),常常采用精馏的方法得到高纯度的VC。然而精馏过程是一个十分耗能的过程,因此研究VC精馏过程对于工业生产具有重要意义。本文利用Aspen Plus模拟软件对新疆中泰化学股份有限公司华泰氯碱厂电石法生产的VC精馏过程进行了建模与模拟,该厂VC精馏的进料规模为25m3/h,含量为99.4%氯乙烯,主要工作如下:1、首先对氯乙烯的不同生产方法进行了概述,对氯乙烯精馏工艺进行了分析,指出了氯乙烯精馏过程是高耗能的生产过程。其次对过程模拟的仿真方法进行了概述,主要包括序贯模块法、联立方程法和联立模块法。分析了精馏塔的平衡模型和非平衡模型,阐述了两种模型的特点,选择非平衡模型为本论文模拟的方法。2、概述了商业化流程模拟软件Aspen Plus与HYSYS的特点,选择Aspen Plus作为氯乙烯精馏过程的模拟软件,对氯乙烯精馏过程进行了模拟。模拟结果为:低沸塔的塔板数为29块,进料位置第3块,回流比为5,操作压力为0.52-0.53MPa,高沸塔的塔板数为41块,进料位置12块,回流比为0.6,操作压力0.26-0.28MPa。该结果与生产厂区数据基本吻合。3、分析了两个塔塔板上不同物质的摩尔分数。同时指出,对于低沸塔,回流量为1350.82kg/h,塔顶出来的物流为201.25kg/h,所含氯乙烯为90.571%。氯乙烯的损失率为0.81%,乙炔的回收率为99.68%;对于高沸塔,塔顶回流量为4465.76 kg/h,塔顶馏出物流量为22873.6kg/h,氯乙烯的含量为99.99%,达到了聚合级氯乙烯的要求,塔底出来的液相质量为278.71kg/h,含1,2-二氯乙烷为51.77%。4、利用灵敏度分析工具研究了进料位置、采出率、回流比三个因素对精馏过程的影响,对氯乙烯精馏过程进行了优化,结果表明:对于低沸塔,进料位置为3,塔板数为29,B/F为0.99,回流比为6,对于高沸塔,进料位置为12,塔板数为41,D/F为0.99,回流比为0.2。5、最后对于上述模拟优化的结果,将氯乙烯精馏过程进行了非平衡级的校核,模拟结果符合塔的设计标准.其结果为,对于低沸塔,最大液泛因子0.245,塔段压降20.31kPa,最大降液管液位/板间距0.307,对于高沸塔,最大液泛因子0.569,塔段压降32.22kPa,最大降液管液位/板间距0.259。