精餾塔設(shè)備的設(shè)計(jì)與節(jié)能研究進(jìn)展

李紅海，姜奕

（青島科技大學(xué)化工學(xué)院，山東 青島266042）

精餾是石油加工中使用最廣泛的分離單元之一，而石油化工行業(yè)又是整個(gè)化工行業(yè)中能耗最大的。由于精餾過程高能耗，熱力學(xué)效率較低的特點(diǎn)，該過程一直是化工領(lǐng)域中重要的研究課題［1－3］。精餾塔設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)于能耗的節(jié)省，公用工程的節(jié)約起著至關(guān)重要的作用，因此精餾塔設(shè)計(jì)一直是化工設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助精餾塔設(shè)計(jì)已經(jīng)逐步取代了手工計(jì)算和設(shè)計(jì)［4］，與之相對(duì)應(yīng)的是Aspen Plus等化工模擬軟件的廣泛應(yīng)用，面向計(jì)算機(jī)的數(shù)值算法的開發(fā)等。精餾塔的研究熱點(diǎn)，也由最初的精餾單獨(dú)作為一個(gè)單元，逐步發(fā)展為反應(yīng)與精餾相耦合的反應(yīng)精餾，再逐步發(fā)展為更節(jié)能，更節(jié)省設(shè)備投資的分隔壁精餾塔（DWC）的研究［5－6］。

1 常規(guī)精餾塔設(shè)計(jì)

精餾塔設(shè)計(jì)是化工過程中的核心單元操作之一，是最重要的分離單元過程。近年來對(duì)于簡單精餾塔設(shè)計(jì)算法的研究，主要集中于兩個(gè)方面：①是對(duì)精餾塔常用計(jì)算方法的改進(jìn)與精餾過程新算法的提出［7－8］；②研究如何用計(jì)算機(jī)對(duì)精餾過程進(jìn)行輔助計(jì)算［9－11］。

1.1 常用算法的改進(jìn)與新算法的提出

精餾塔的設(shè)計(jì)，就是在給定進(jìn)料狀況與組成，以及一定的操作條件的情況下，通過一系列的計(jì)算，最后給出分離所需的理論板數(shù)［12］。常用的精餾塔設(shè)計(jì)方法包括圖解法，逐板計(jì)算法，簡捷法等。此外塔板組成線法［13］等新算法的提出，也為精餾塔設(shè)計(jì)的算法研究打開了新的思路。

數(shù)值算法（又稱數(shù)值分析）是指在數(shù)學(xué)分析問題中，對(duì)使用數(shù)學(xué)近似算法的研究。由于精餾塔設(shè)計(jì)所需的變量多，假設(shè)通常也比較多，往往不能獲得一個(gè)完全精確的結(jié)果，所以使用數(shù)值算法來優(yōu)化傳統(tǒng)精餾塔設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)的精確度，無疑是一個(gè)良好的研究方向。

近幾年來，已有多篇報(bào)道圍繞利用數(shù)值算法對(duì)傳統(tǒng)精餾計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。吳曉藝等［14］研究了拉格朗日插值法在圖解法設(shè)計(jì)精餾塔中的應(yīng)用。在這個(gè)研究中，研究者通過已知的平衡數(shù)據(jù)，使用MATLAB編程模擬生成氣液平衡曲線并通過圖解法計(jì)算，獲得了理論板數(shù)和進(jìn)料位置。該方法準(zhǔn)確性高，只要有氣液平衡數(shù)據(jù)即可采用，與大型模擬軟件相比，使用MATLAB編程計(jì)算運(yùn)行時(shí)間短，計(jì)算效率高，具有很強(qiáng)的適用性。

Javaloyes－Anton等［15］使用數(shù)值模擬方法和粒子群算法對(duì)復(fù)雜精餾塔進(jìn)行了嚴(yán)格設(shè)計(jì)。在該文獻(xiàn)中，作者將粒子群算法（PSO）這一啟發(fā)式算法引入到復(fù)雜塔的設(shè)計(jì)過程，并體現(xiàn)在混合整數(shù)非線性規(guī)劃（MINLP）和GDP當(dāng)中。將MINLP技術(shù)引入精餾塔設(shè)計(jì)，是對(duì)設(shè)計(jì)方法的一種很大的拓寬。Castillo對(duì)已有的操作葉進(jìn)行改進(jìn)，將同一理論板上不同回流比或再沸比的組成點(diǎn)連接，取代了原來同一回流比或再沸比下不同理論板連線這一不連續(xù)的連線方式，這種新的連線稱之為塔板組成線（stage composition lines），在此基礎(chǔ)上，Thong和Castillo［16］系統(tǒng)研究了塔板組成線設(shè)計(jì)精餾塔的方法。該方法的提出，改變了原有的精餾塔設(shè)計(jì)思路。操作葉是塔板組成線的集合，且每條塔板組成線均為連續(xù)，任意兩條精餾段與提餾段塔板組成線的相交，都可成為精餾塔設(shè)計(jì)可行的一組充要條件，因此，該方法可一次性為設(shè)計(jì)者提供大量可行的精餾塔設(shè)計(jì)方案，從而避免了傳統(tǒng)方法中多次試差的過程。金思毅等［17］在此基礎(chǔ)上，根據(jù)塔板組成線的定義，推導(dǎo)出了塔板組成線方程，并提出了塔板組成線設(shè)計(jì)精餾塔的設(shè)計(jì)策略。秦姣等［18］根據(jù)塔板組成線定義，提出了塔板差分方程的概念。與逐板計(jì)算法確定塔板組成線相比，塔板差分方程法更為方便快捷。

1.2 使用計(jì)算機(jī)對(duì)精餾過程進(jìn)行輔助計(jì)算

在現(xiàn)代化工設(shè)計(jì)過程與優(yōu)化過程中，計(jì)算機(jī)的計(jì)算早已取代了傳統(tǒng)耗時(shí)耗力的手工計(jì)算。一些化工應(yīng)用軟件以其強(qiáng)大的數(shù)值、符號(hào)運(yùn)算功能、生動(dòng)的圖像處理能力，代替了過去傳統(tǒng)方式下的筆紙進(jìn)行的設(shè)計(jì)操作。這些軟件的廣泛應(yīng)用，極大地提高了設(shè)計(jì)的效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。在化工類高等教育中，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也是教學(xué)內(nèi)容改革的重要組成部分。劉玉蘭等［9］給出了一種使用Excel快速計(jì)算雙組分理想物系平衡組成，泡露點(diǎn)以及漏液點(diǎn)孔速的方法，雖然該方法現(xiàn)實(shí)工廠實(shí)踐中并沒有太大的意義，但是對(duì)于高校中化工高等教育的教學(xué)中，其操作方便快捷，易于掌握，計(jì)算結(jié)果相對(duì)可靠，因此有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，節(jié)省計(jì)算時(shí)間，仍然具有一定的實(shí)用價(jià)值。田文德等［10］探究了在使用MATLAB對(duì)精餾過程的輔助計(jì)算。這項(xiàng)研究的出發(fā)點(diǎn)也是輔助化工原理課程的教學(xué)，由于MATLAB是一種直觀性較強(qiáng)，相對(duì)容易的計(jì)算機(jī)語言，并且數(shù)學(xué)運(yùn)算能力強(qiáng)大，因此這項(xiàng)研究對(duì)精餾這類的工程計(jì)算有很大的實(shí)用價(jià)值。

綜上所述，使用計(jì)算機(jī)對(duì)簡單精餾的輔助計(jì)算，研究方向多集中在高?；瘜W(xué)工程的教學(xué)當(dāng)中。這種輔助計(jì)算，可以很好地加深對(duì)計(jì)算過程的理解，同時(shí)熟悉使用計(jì)算機(jī)語言編程這一工程計(jì)算的手段，對(duì)化工過程數(shù)值模擬的學(xué)習(xí)也有一定的幫助。

2 反應(yīng)精餾塔設(shè)計(jì)

2.1 反應(yīng)精餾的發(fā)展歷程與簡介

反應(yīng) 精 餾（reactive distillation，以 下 簡 稱RD）是將化學(xué)反應(yīng)過程和精餾分離過程耦合在一個(gè)單元操作中的過程。它的概念是在1921年由Backhaus［19］所提出。反應(yīng)精餾過程與常規(guī)精餾相比，有著轉(zhuǎn)化率和選擇性高；溫度控制較容易；反應(yīng)時(shí)間短；操作費(fèi)用低；設(shè)備投資少等常規(guī)的精餾塔與反應(yīng)器分離的過程所不具備的優(yōu)點(diǎn)。

近幾年來，由于能源日趨緊張，對(duì)生產(chǎn)成本的控制要求逐漸增大，對(duì)于反應(yīng)精餾的研究的重點(diǎn)逐步由面向理論架構(gòu)的縱向研究，轉(zhuǎn)移到面向?qū)嶋H生產(chǎn)工藝（如乙酸甲酯，乙酸乙酯，碳酸二甲酯等）的橫向研究上［20－22］。此外，近三年來反應(yīng)精餾的研究有相當(dāng)一部分是與隔壁塔相結(jié)合的反應(yīng)精餾隔壁塔。

2.2 反應(yīng)精餾的穩(wěn)態(tài)模擬數(shù)學(xué)模型

目前在反應(yīng)精餾穩(wěn)態(tài)模擬的數(shù)學(xué)模型中，最為簡捷，便于計(jì)算的是平衡級(jí)模型。該模型基于3個(gè)主要假設(shè)：①假設(shè)離開一個(gè)理論級(jí)的氣液相混合物處于相平衡狀態(tài)。②假設(shè)每一級(jí)上的混合物完全混合均勻。③反應(yīng)僅發(fā)生在液相當(dāng)中?；谶@個(gè)模型，計(jì)算時(shí)在精餾塔嚴(yán)格計(jì)算的平衡級(jí)模型的NESH方程組的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程（R方程）［23］。關(guān)于平衡級(jí)模型的介紹較多，此處不再贅述。然而，在使用平衡級(jí)模型對(duì)反應(yīng)精餾塔進(jìn)行計(jì)算時(shí)，平衡級(jí)模型并未考慮到反應(yīng)精餾過程中的板效率，這使得平衡級(jí)模型在實(shí)際用于工業(yè)計(jì)算時(shí)準(zhǔn)確度不高。由于平衡級(jí)模型的這些局限性，Krishnamurthy等［24］于1985年提出了以雙膜傳遞理論為基礎(chǔ)的非平衡級(jí)速率模型。由于引入了反應(yīng)速率這一變量，該模型比平衡級(jí)模型要實(shí)際一些，但仍存在著諸如板上氣液相全混、板上物料組成和溫度均勻等理想化假設(shè)，并且方程組的非線性程度增加，導(dǎo)致計(jì)算的難度加大。

上述的兩個(gè)模型中，分別存在著“平衡級(jí)”和“全混級(jí)”這些不合理的假設(shè)，由于這些假設(shè)的不合理性，傳統(tǒng)精餾模擬中的非平衡級(jí)混合池模型就也被引入到反應(yīng)精餾模擬當(dāng)中。該模型能夠較為準(zhǔn)確地模擬出實(shí)際的反應(yīng)精餾過程，是對(duì)平衡級(jí)模型的提高與進(jìn)一步的完善。

除上述3種主要反應(yīng)精餾穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型之外，還有統(tǒng)計(jì)模型、微分模型等諸多數(shù)學(xué)模型，多種數(shù)學(xué)模型的研究標(biāo)志著對(duì)于均相反應(yīng)的反應(yīng)精餾的穩(wěn)態(tài)過程模擬研究已經(jīng)比較成熟。

2.3 反應(yīng)精餾的設(shè)計(jì)算法

反應(yīng)精餾塔的設(shè)計(jì)方面的研究目前仍未形成系統(tǒng)的理論體系。這是因?yàn)樵撨^程是一個(gè)反應(yīng)與精餾的耦合過程，反應(yīng)過程與精餾過程在同一個(gè)容器中，二者相互影響，使原來進(jìn)料位置、副產(chǎn)物濃度、傳熱、速率、停留時(shí)間、板數(shù)、催化劑以及反應(yīng)物進(jìn)料配比等參數(shù)的很小變化，都可能對(duì)反應(yīng)精餾過程產(chǎn)生較大影響，所以對(duì)該集成過程的研究比二者單獨(dú)研究要困難得多。

基于上述原因，反應(yīng)精餾的設(shè)計(jì)研究在20世紀(jì)80年代下半葉才逐漸增多，到目前為止，主要的反應(yīng)精餾塔設(shè)計(jì)方法主要有直觀推斷法［25］、圖示目標(biāo)法［26］、圖解設(shè)計(jì)法［27］、數(shù)學(xué)模擬法［28］、混合整數(shù)非線性規(guī)劃法［29］等。Doherty和Barbosa［30］提出單一反應(yīng)的簡單精餾轉(zhuǎn)換組成變量，并研究了其剩余曲線。之后在此基礎(chǔ)上，Doherty和Ung［31］又研究了在含有惰性組分的反應(yīng)精餾系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)換組成變量和剩余曲線圖。Blessing等［32］在轉(zhuǎn)換組成變量的基礎(chǔ)上，提出了反應(yīng)空間和反應(yīng)精餾線的概念，并結(jié)合反應(yīng)精餾線和精餾線，研究了反應(yīng)精餾過程的序列。

基于轉(zhuǎn)換變量的概念，Thong等［15］將塔板組成線法應(yīng)用到了反應(yīng)精餾塔設(shè)計(jì)當(dāng)中。這種設(shè)計(jì)理念與前文所述的塔板組成線在常規(guī)精餾塔設(shè)計(jì)應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)類似，改變了原有的圖解法設(shè)計(jì)反應(yīng)精餾塔的思路，塔板組成線法使得設(shè)計(jì)者可以同時(shí)獲得大量的可行設(shè)計(jì)方案。楊小剛等［33］給出了塔板組成線法對(duì)反應(yīng)精餾塔的圖解法設(shè)計(jì)的策略，并給出了精餾段和提餾段的反應(yīng)精餾塔塔板組成線方程，設(shè)計(jì)可行性判據(jù)，并對(duì)理想反應(yīng)體系進(jìn)行了實(shí)例的設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)果表明，塔板組成線法對(duì)反應(yīng)精餾塔的設(shè)計(jì)較為系統(tǒng)，復(fù)雜程度小，迭代快，計(jì)算時(shí)間短，多組可行性方案的同時(shí)獲得，使得該方法對(duì)于已有設(shè)備的改造與優(yōu)化更為便利。

綜上所述，在反應(yīng)精餾這一領(lǐng)域中，反應(yīng)精餾塔的設(shè)計(jì)是在穩(wěn)態(tài)模擬數(shù)學(xué)模型成熟之后才開始逐漸增多，由于起步相對(duì)較晚，尚未形成系統(tǒng)的理論體系，研究前景相對(duì)廣闊。由于反應(yīng)精餾塔的復(fù)雜性，使得其設(shè)計(jì)方法入手點(diǎn)較多，但這些方法大都只能應(yīng)用于理想體系，在非理想體系的設(shè)計(jì)方向上，尚存在著廣闊的研究空間。

3 分隔壁精餾塔的設(shè)計(jì)與節(jié)能

3.1 分隔壁精餾塔的優(yōu)點(diǎn)

分隔壁精餾塔（Divided Wall Column，DWC）是在精餾塔內(nèi)部設(shè)一垂直隔板，將精餾塔分成上部公共精餾段、下部公共提餾段及由隔板隔開的精餾進(jìn)料段和中間側(cè)線采出段四部分。它相當(dāng)于是完全熱偶精餾塔的一種特殊類型，在熱力學(xué)上與完全熱偶精餾塔等效。由于其特殊的結(jié)構(gòu)，因此DWC塔具有一般帶側(cè)線采出的精餾塔所不具備的多項(xiàng)優(yōu)勢［34］。

對(duì)于分隔壁精餾塔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，Wang等［35］研究了分隔壁在不同位置的3種類型的分隔壁精餾塔（分隔壁在上部的DWCU、在中間的DWCM和在底部的DWCL）的動(dòng)力學(xué)行為與控制策略。結(jié)果表明：DWCU在3種形式中有著最差的表現(xiàn)；在大多數(shù)情況下DWCL有著較好的動(dòng)力學(xué)體現(xiàn)，但同時(shí)伴隨著較高的耗能。DWCU與DWCL相比，在可控性能上二者并沒有可以將之二選一的明顯差距，但是經(jīng)濟(jì)效益仍是值得優(yōu)先考慮的。馬晨皓等［36］以甲苯－二甲苯－重苯物系的精餾分離這一粗苯精制工藝為例，通過對(duì)傳統(tǒng)分離序列與隔壁塔技術(shù)兩套方案進(jìn)行定量分析和比較，發(fā)現(xiàn)基于傳熱傳質(zhì)耦合的隔壁塔技術(shù)在節(jié)能方面具有的顯著優(yōu)勢。針對(duì)我國能源緊缺的現(xiàn)狀和未來化學(xué)工業(yè)的發(fā)展趨勢，大力開發(fā)并推廣隔壁塔技術(shù)具有重大的意義。

3.2 反應(yīng)精餾與分隔壁精餾塔的耦合

由于反應(yīng)精餾塔的特殊結(jié)構(gòu)，Muler等［37］在2004年提出了反應(yīng)精餾隔壁塔（RDWC）的概念。RDWC結(jié)合了反應(yīng)精餾與隔壁塔兩種過程的優(yōu)點(diǎn)?？梢源蠓葴p少流程，降低過程能耗，減少投資，提高選擇性，已成為目前化工領(lǐng)域一個(gè)新的研究熱點(diǎn)［38］。Ivo Mueller等［39］基于反應(yīng)速率進(jìn)行了反應(yīng)精餾隔壁塔內(nèi)的模擬。該模擬針對(duì)于碳酸酯（碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯）上酯基的相互轉(zhuǎn)移，這是因?yàn)樵摲磻?yīng)系統(tǒng)具有高轉(zhuǎn)化率低選擇性的特征，模擬在理論層面上證實(shí)：將隔壁塔技術(shù)應(yīng)用與該反應(yīng)系統(tǒng)可以有效地提高選擇性與分離能力，并能夠減少操作單元數(shù)目從而節(jié)省設(shè)備投資。此外諸多報(bào)道表明，將分隔壁精餾塔這一新過程技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)有的反應(yīng)精餾過程中，可以較大地節(jié)省能耗與設(shè)備投資。孫蘭義等［40］對(duì)RDWC合成乙酸甲酯工藝流程進(jìn)行的模擬，同時(shí)分析了塔頂回流比及氣相分配比對(duì)反應(yīng)精餾隔壁塔性能的影響；通過與常規(guī)流程進(jìn)行比較，表明反應(yīng)精餾隔壁塔可以節(jié)省再沸器能耗11.9%，并且能夠有效降低設(shè)備投資及操作費(fèi)用。齊彩霞［41］研究和分析了反應(yīng)精餾隔壁塔應(yīng)用碳酸二乙酯合成工藝的模擬與控制過程。通過對(duì)精餾隔壁塔流程與常規(guī)流程的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)精餾隔壁塔合成碳酸二乙酯的工藝流程可以大幅降低能耗，減少CO2排放量，并且系統(tǒng)的熱力學(xué)效率得一提升，從而大幅節(jié)約了投資成本。

總之，分隔壁精餾塔與反應(yīng)精餾技術(shù)進(jìn)行耦合后，成功地將原有的反應(yīng)精餾工藝流程加以改造，對(duì)于未來精餾塔節(jié)能的研究，有著很好的導(dǎo)向作用。

4 結(jié) 語

根據(jù)上述研究總結(jié)，對(duì)于常規(guī)精餾塔的設(shè)計(jì)研究，可以著重開發(fā)針對(duì)不同物料，不同體系的小型數(shù)值模擬軟件，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)對(duì)化工領(lǐng)域的輔助計(jì)算，增強(qiáng)學(xué)科交叉。對(duì)于反應(yīng)精餾塔的設(shè)計(jì)研究，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)，從而產(chǎn)生可以針對(duì)各種非理想物系，非均相物系的反應(yīng)精餾塔設(shè)計(jì)。分隔壁精餾塔與反應(yīng)精餾過程的結(jié)合對(duì)設(shè)備投資于操作費(fèi)用的節(jié)省效果顯著，應(yīng)用情況良好，因此加強(qiáng)反應(yīng)精餾技術(shù)與分隔壁精餾塔技術(shù)過程結(jié)合的研究勢在必行。

總之，由于能源的逐漸減少，耗能較高的精餾分離過程的研究一直擁有較高的研究前景，因此對(duì)于精餾塔設(shè)計(jì)的研究一直都不會(huì)過時(shí)，尤其是反應(yīng)精餾塔，隔壁塔的研究，研究空間，研究前景都是巨大的。

［1］ 周憲田.內(nèi)部熱耦合反應(yīng)精餾塔的設(shè)計(jì)與穩(wěn)態(tài)分析［D］.北京：中國石油大學(xué)，2011.

［2］ Trevor Laird.Advanced Distillation Technologies：Design，Control and Applications［M］.John Wiley ＆Sons，Ltd.，2013.

［3］ 龔超.完全熱耦合塔的設(shè)計(jì)與模擬研究［D］.天津：天津大學(xué)，2012.

［4］ 賴萬東，周理.淺析應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件輔助化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)［J］.化工高等教育，2012，1：63－70.

［5］ 晉正茂，王維德，反應(yīng)精餾及其研究進(jìn)展［J］.化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù)，2006，27（3）：10－14.

［6］ 國內(nèi)外分隔壁精餾塔現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，17（1）：58－61.

［7］ Laszlo Hegely，Peter Lang.New algorithm for the determination of product sequences in azeotropic batch distillation［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，2011，50：12757－12766.

［8］ 李俊妮，栗秀萍，劉有智，等.分段拋物插值算法在精餾塔設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究［J］.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2005，22（10）：925－928.

［9］ 劉玉蘭，齊鳴齋.Excel在精餾塔設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.化工高等教育，2009，4：93－100.

［10］ 田文德，劉晶晶，孫素莉.化工原理精餾過程的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算［J］.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2005，22（10）：925－928.

［11］ 賴萬東，鐘理.淺析應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件輔助化工原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)［J］.化工高等教育，2012，1：63－65.

［12］ 姚玉英.化工原理［M］.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

［13］ Castillo F J L，Thong D Y－C，Towler G P.Homogeneous azeotropic distillation.1.Design procedure for single－feed columns at nontotal reflux［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，1998，37（3）：987－997.

［14］ 吳曉藝，王靜文，司秀麗.拉格朗日插值算法在圖解法精餾塔設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2009，26（3）：311－314.

［15］ Javaloyes－Anton J，Ruiz－Femenia R，Caballero J A.Rigorous design of complex distillation columns using process simulators and the particle swarm optimization algorithm［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，2013，52，15621－15634.

［16］ Thong D Y－C，Castillo F J L，Towler G P.Distillation design and retrofit using stage－composition lines［J］.Chem.Eng.Sci.，2000，55：625－640.

［17］ 金思毅，楊小剛，楊朝合.基于塔板組成線的多組分精餾設(shè)計(jì)方法研究［J］.高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，2006，20（1）：46－51.

［18］ 秦姣，田文德.塔板差分方程及其在精餾塔綜合中的應(yīng)用［J］.青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，26（1）：36－39.

［19］ Backhaus A A.Continuous processes for the manufacture of esters：US，1400849［P］.1921.

［20］ 焦甜甜.TDI光氣化反應(yīng)精餾過程的模擬與分析［D］.青島：中國海洋大學(xué)，2012.

［21］ 王丹陽.反應(yīng)精餾制備乙酸乙酯新工藝研究［D］.大連：大連理工大學(xué)，2010.

［22］ 田野.間歇酯化反應(yīng)精餾操作控制方法的研究［D］.天津：天津大學(xué)，2009.

［23］ 焦子華，周傳光，趙文.穩(wěn)態(tài)反應(yīng)精餾過程的數(shù)學(xué)模型及算法研究進(jìn)展［J］.化學(xué)工業(yè)與工程，2004，21（4）：308－312.

［24］ Krishnamurthy S，Taylor R.A Non－equilibrium stage model of multicomponent separation process［J］.AIChE J.，1985，31（3）：449－464.

［25］ Douglas J M.化工過程的概念設(shè)計(jì)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1994.

［26］ Linnhoff B.The design of separators in the context of over all processes［J］.Chem.Eng.Res.，1988，66：195－228.

［27］ 趙文.基于廢料最少的反應(yīng)／分離／循環(huán)綜合［D］.北京：北京化工大學(xué)，1998.

［28］ Nijhuis S A.Multiple steady states during reactive distillation of methyltert－butyl ether［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，1993，32：2767－2774.

［29］ Ciric A R，Gu Deyao.Synthesis of non－equilibrium reactive distillation processes by MINLP optimization［J］.AIChE J.，1994，40（9）：1479－1487.

［30］ Barbosa D，Doherty M F.The simple distillation of homogeneous reactive mixtures［J］.Chem.Eng.Sci.，1988，43：541－550.

［31］ Ung S，Doherty MF.Vapor－liquid phase equilibrium in systems with multiple chemical reactions［J］.Chem.Eng.Sci.，1995，50：23－48.

［32］ Bessling B，Schembecker G.Design of processes with reactive distillation line diagrams［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，1997，36：3032－3042.

［33］ 楊小剛，金思毅，徐頂旺.基于塔板組成線的反應(yīng)精餾圖解設(shè)計(jì)［J］.計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué)，2005，22（8）：595－600.

［34］ 裘兆蓉，葉青，李成益.國內(nèi)外分隔壁精餾塔現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，17（1）：58－61.

［35］ Wang Wei－Jyun，Jeffrey Daniel Ward.Control of three types of dividing－wall columns［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，2013.

［36］ 馬晨皓，曾愛武.隔壁塔流程模擬及節(jié)能效益的研究［J］.化學(xué)工程，2013，41（3）：1－5.

［37］ Mueller I，Kloeker M，Kenig E Y.Modeling andoptimization for energy saving and pollution reduction［C］／／International 7th Conference on Process Integration.Prague：Process Engineering Press，2004：1325.

［38］ 孫蘭義，王汝軍，李軍，等.反應(yīng)精餾隔壁塔的模擬研究［J］.化學(xué)工程，2011，39（7）：1－4.

［39］ Ivo Mueller，Eugeny Y.Kenig.Reactive distillation in a dividing wall column：Rate－based modeling and simulation［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，2007，46（11）：3709－3719.

［40］ 孫蘭義，楊德連，李軍，等.反應(yīng)精餾隔壁塔內(nèi)合成乙酸甲酯的模擬［J］.化工進(jìn)展，2009，28（1）：19－22.

［41］ 齊彩霞.反應(yīng)精餾隔壁塔合成碳酸二乙酯工藝的模擬與控制研究［D］.北京：中國石油大學(xué)，2011.