MTBE反應蒸餾系統之設計、分析與控制研究

王聖潔 ； 汪上曉 ； 李恩各

《化工》 49卷4期 (2002/08) Pp. 70-79

https://doi.org/10.29803/CE.200208.0008

摘要

將進行反應和分離的反應器和蒸餾塔結和為一的反應蒸餾技術雖具有需多優點，但由於程序本身的多重穩態(multiple steady states)、高度非線性行為和分離效應與化學反應間之交互作用等複雜特性，增加了操作與控制的困難性。本研究利用ChemCad穩態與動態模擬軟體進行以反應蒸餾技術合成MTBE製程之設計、分析與控制研究，為了避免多重穩態現象造成控制系統穩定度的問題發生，本研究利用穩態分析結果選擇與作動變數為一對一關係且能適當代表產品純度的板層溫度為控制變數，以溫度控制執行MTBE純度控制。為了使反應物的莫耳流量能為此在反應進行所需之比率，則是藉調整異丁烯與1-丁烯之混合物進料流量以控制塔內之異丁烯濃度，並以SVD(singular value decomposition)作為溫度與濃度控制位置選擇之依據，以順序設計(sequential design)法設計控制系統。從測試結果顯示，本研究所使用之控制策略，可使反應蒸餾塔維持在高純度產物與高反應轉化率之操作條件。