[[alternative]]The research of Nonylphenol process using design for six sigma

碩士[[abstract]]本研究採用六標準差設計ICOV手法結合化工程序模擬，強化壬基酚製程，鑑定階段(Identify)定義品質特性，在明確界定設計之規格後，進入特性化分析階段(Characterize)，建立程序流程圖瞭解製程輸入與輸出變數，並以化工程序模擬軟體Aspen Plus建立個案製程模式，藉由二水準全因子實驗，進料比例以及反應器溫度均為關鍵輸入變數，最佳化階段(Optimize)透過反應曲面法分析多個反應曲面後得到製程的最佳參數配製，在驗證階段(Verify)對反應曲面法所獲得的迴歸方程式驗證，並與尚未最佳化的數據進行比較，本研究結果發現最佳參數下，壬基酚產量可提升14%。[[abstract]]In research, Design for Six Sigma ICOV (Identify-Characterize-Optimize-Verify) approach and chemical process simulation are used to optimize Nonylphenol process. In Identify phase, we define the quality characteristics of products. In Measure phase, chemical process simulation software Aspen Plus is simulated to establish process model. In Characterize phase, design of experiments could be used to find out that the key factors affecting the process is phenol-nonene feed ratio and temperature of the reactor. In Optimize phase, response surface methodology is used to find out a set of optimal parameters. In Verify phase, by comparing with the original process, the yield can be increased by 14%.[[tableofcontents]]目錄 誌謝 I 中文摘要 II 英文摘要 III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 1.3 研究流程 2 第二章 文獻探討 4 2.1 六標準差介紹 4 2.2 化工程序模擬 12 第三章 研究方法 15 3.1 六標準差設計 15 3.2 個案模式建立 20 第四章 個案分析 23 4.1 壬基酚製程簡介 23 4.2 鑑定階段(Identify) 26 4.3 特性化分析(Characterize) 29 4.4 最佳化設計(Optimize) 34 4.5 設計驗證(Verify) 47 第五章 結論與建議 49 5.1 研究結論 49 5.2 研究限制與建議 50 參考文獻 51 中文文獻 51 英文文獻 52 圖目錄 圖1.1 研究架構圖 3 圖2.1 常態分配與6σ比較圖 4 圖2.2 六標準差方法選擇流程 6 圖3.1 宏觀流程圖 16 圖3.2 細部流程圖 16 圖3.3 反應曲面與等高線圖 18 圖3.4 Aspen Plus操作流程圖 20 圖3.5 模擬規格設置頁面 20 圖3.6 物質選擇頁面 21 圖3.7 典型填充床反應器 22 圖3.8 多段填充床反應器 22 圖4.1 壬基酚製程圖 25 圖4.2 壬基酚製程宏觀流程圖 26 圖4.3 壬基酚製程細部流程圖 27 圖4.4 壬基酚製程關鍵品質要素 28 圖4.5 反應段流程圖 30 圖4.6 第一段反應器(R101)組成分布圖 31 圖4.7 第二段反應器(R102)組成分布圖 31 圖4.8 壬基酚產量主效果圖 33 圖4.9 Y1殘差對配適值 38 圖4.10 Y1常態機率圖 38 圖4.11 Y2殘差對配適值 40 圖4.12 Y2常態機率圖 41 圖4.13 Y3殘差對配適值 43 圖4.14 Y3常態機率圖 43 圖4.15 Y4常態機率圖 45 圖4.16 Y4配適值對殘差 46 圖4.17 反應變數最佳化曲線 47 表目錄 表2.1 六標準差DMAIC常用工具 8 表2.2 六標準差設計ICOV常用工具 10 表3.1 水準設定表 17 表3.2 二水準三變數全因子實驗設計表 17 表4.1 反應器參數設置 30 表4.2 模擬結果比較 31 表4.3 實驗因子水準表 32 表4.4 三因素二水準全因子實驗 33 表4.5 反應變數說明 34 表4.6 實驗因子水準表 35 表4.7 反應曲面法實驗數據 35 表4.8 回歸模式變異數分析表-第一段反應器出口溫度 36 表4.9 第二次歸模式變異數分析表-第一段反應器出口溫度 37 表4.10 回歸模式變異數分析表-第二段反應器出口溫度 39 表4.11 第二次歸模式變異數分析表-第二段反應器出口溫度 40 表4.12 回歸模式變異數分析表-副產物產量 42 表4.13 第二次回歸模式變異數分析表-副產物產量 42 表4.14 回歸模式變異數分析表-壬基酚產量 44 表4.15 二次回歸模式變異數分析表-壬基酚產量 45 表4.16 預測結果驗證 48 表4.17 操作參數與中心點實驗結果比較 48[[note]]學號: 604620269, 學年度: 10