化工系统模拟与优化丁二烯和二氧化硫合成丁二烯砜的案例研究徐 国 想指导教师：钱宇教授华南理工大学化工研究所一九九九年八月目 录 序言0．输入信息1．间歇对连续2． 流程图的输入－输出结构2．1．流程图的输入－输出结构2．2．设计变量和物料衡算的步骤3． 流程图的循环结构 3．1．过程循环结构的决策 3．2．流程的物料衡算4． 分离系统4．1．分离序列的综合4．2．分离系统的总体结构5． 丁二烯制备丁二烯砜过程的全流程模拟5．1．丁二烯制备丁二烯砜过程的全流程图5．2．丁二烯制备丁二烯砜过程的全流程经济衡算参考文献附录 PRO/Ⅱ KEYWORD 输入文件序 言概念设计是依据开发性基础研究的结果、文献的数据、现有类似装置的操作数据和工程经验，按照所开发的新技术工业化规模而做出的预想设计。 概念设计的目标就是寻找最佳工艺流程和估算最佳设计条件，用以指导过程研究及提出对开发性基础研究进一步的试验要求，所以，它是基础研究与过程研究的指南，是整个开发研究过程中十分关键的一个步骤。经验指出，如果要考虑所有的可能性，则对任何过程的流程图一般都可以提出许多方案（经常是 104~109个），采用分层次决策的方法，就可以在很大程度上避免了漏掉某些重要方案选择的情况。概念设计的目标就是寻找最佳“方案”，所以，需要尽快降低要予以考虑的方案数目，而基于数量级分析法的简捷算法常常精确得足以消去90％左右无效益的方案。采用简捷算法和分层次决策方法也可以尽快地把信息反馈给正致力于开发该过程的化学家手中，将有助于化学家去收集那些有可能获取最大效益操作范围内的数据，并且终止掉那些在有效益操作范围之外的实验。分层次决策方法就是把设计问题简化为分层次的决策，其步骤如下： 1. 间歇对连续； 2. 流程图的输入输出结构； 3. 流程图的循环结构； 4. 分离系统的总体结构； 5. 热交换器网络。0 输入信息1. 反应信息 a. 可逆反应： H R =－48,000Btu/mol , Keq=(6.846×10-11)exp[-36,940/T(0R)], k1=(8.172×1015)exp[-52,200/T(0R)], k1=k-1Keq[mol/(ft3·h)],反应速率符合化学计量关系，并且采用 CSTR 反应器。b. 反应条件：反应温度90 0F , 反应器压力=150psia 。c.假设反应的选择性为 1： d. 反应动力学：反应在产品沸点下有显著的逆反应速率，这时应选择适宜的反应温度、二氧化硫与丁二烯的摩尔比，不仅要求转化率高，还要求生产控制稳定、产品成本低，一般选择...
