复杂的工业过程建模、模拟以及优化一直是过程系统工程领域的核心问题,本论文以大型低温空分设备工艺流程为对象,对空分系统进行建模以及模型的校正。本文的研究工作主要包括以下:1.针对大型低温空分装置建立全流程的严格数学模型,采用序贯模块法以及联立方程法的稳态模拟;根据模拟计算与设计值进行对比的结果,提出了对模型校正的必要性。2.根据空分系统模型特点确定用于校正模型准确程度的热力学参数以及设备参数。为了提高参数估计命题的可行性,首创地提出了通过分析参数全局灵敏度来判断空分模型中关键参数,以减小参数估计的规模,估计参数由原来的10个减少到2个关键参数。基于过程数据采用最小二乘法对关键参数进行参数估计。将优化后的关键参数值应用于模拟计算,计算结果与5个实际工况过程数据进行对比,可以看出模拟结果与实际工况吻合较好;把优化计算后热力学参数代入热力学方程进行相平衡计算,并与实验气液平衡数据以及未优化的参数计算的结果进行比较,优化后参数的计算结果更加逼近于实验相平衡数据。3.采用校正后的稳态模型和参数,对空分流程进行了动态建模,考察了空气进料量、氩馏分抽取量以及产品氧的抽取量发生波动时系统的动态特性。动态模拟的结果能定性地描述变工况操作时的动态响应,为空分装置的操作运行以及先进控制提供了可靠的动态模型。