环己醇是用途广泛的有机化工产品,环己烯水合法存在转化率低、分离难度高等缺点,随着市场需求的不断增加,开发安全高效的环己醇生产方法成为当前研究热点,对此本论文采用了一种环己烯催化精馏(RD)水合制备环己醇的工艺。精馏过程控制系统设计难度大的问题,使得精馏过程动态控制的研究成为热点,目前环己烯水合催化精馏生产环己醇的工艺大多停留在稳态和实验阶段,本文对此工艺进行动态控制设计研究,希望可以为此工艺工业化发展提供理论依据。主要研究内容如下:1、通过催化精馏实验,验证催化精馏塔稳态模型的可靠性。通过实验测定塔内温度和浓度分布,与稳态模拟计算结果比较,结果表明催化精馏塔稳态模型是准确可靠的。2、设计环己烯催化精馏水合制备环己醇的三塔工艺,利用Aspen Plus流程模拟软件对工艺进行稳态模拟计算,得到催化精馏塔最佳的操作条件,在该条件下,环己醇产品纯度为99.2 wt%,环己烯单程转化率为64.49%。3、利用Aspen Dynamics软件考察了当RD塔有机相回流比、RD塔再沸器热负荷、进料流量发生变化时,环己醇的产量和纯度的动态响应特征。从结果可以看出环己醇产量和纯度对于RD塔再沸器热负荷和RD塔有机相回流比的响应比较灵敏,而且对于正方向和反方向的响应也比较对称,适合作为操纵变量。4、根据体系特点建立了三种不同的控制方案(CS1、CS2、CS3),利用灵敏度分析法和奇异值分解法进行灵敏板位置的选择;应用Tyreus-Luyben经验调谐方法对控制器参数进行调谐;最后利用Aspen Dynamics模拟软件对三种控制方案进行了性能评估,通过观察进料量±20%和环己烯进料组成±5%后,产品纯度和产量的变化,可以看出控制方案CS3性能最佳。