苯甲酚分離工藝的模擬及節(jié)能方案設(shè)計(jì).pdf

1、苯甲酸是化學(xué)工業(yè)中重要的中間體及聚合物單體，在食品、醫(yī)藥、精細(xì)化工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上一般使用甲苯液相催化氧化法來制取苯甲酸，并用精餾的方式來分離反應(yīng)的產(chǎn)物以得到高純度的苯甲酸產(chǎn)品。精餾操作的能耗在生產(chǎn)總能耗中占的比重很大，研究精餾系統(tǒng)的節(jié)能方案具有重要的意義。
　　 本文運(yùn)用化工流程模擬軟件Aspen plus對(duì)浙江某廠的苯甲酸精餾分離工藝進(jìn)行了模擬，選用簡捷設(shè)計(jì)模型和嚴(yán)格計(jì)算模型分別對(duì)工藝中各精餾塔進(jìn)行設(shè)計(jì)和核算，熱

2、力學(xué)性質(zhì)的計(jì)算采用NRTL活度系數(shù)模型。利用靈敏度分析工具考察了塔內(nèi)的操作壓力、理論板數(shù)、進(jìn)料位置、塔頂采出量、回流比等參數(shù)對(duì)分離效果和能耗的影響，在保證分離效果的前提下選取能耗最低的操作參數(shù)。用優(yōu)化后的參數(shù)進(jìn)行全流程模擬核算，物料經(jīng)過此精餾系統(tǒng)分離后能夠得到質(zhì)量純度為99.5％的苯甲酸產(chǎn)品以及質(zhì)量純度為99.5％的苯甲醛副產(chǎn)品，且能耗保持在一個(gè)較低的水平。
　　 對(duì)原工藝流程進(jìn)行分析，探索節(jié)能降耗的工藝改造方案。提出將原工藝中

3、脫除甲苯時(shí)采用的汽提方式改為普通精餾操作，雖然需要更多的理論板，但能夠顯著降低能耗，且能節(jié)省設(shè)備投資。改進(jìn)后的脫甲苯塔需要外界提供的熱量從60.22kw降至49.57kw?？紤]進(jìn)行系統(tǒng)中的塔間熱量集成，確定了用苯甲酸塔的塔頂蒸汽來加熱脫輕塔塔底的方案。調(diào)整脫輕塔的操作壓力以達(dá)到最小傳熱溫差的要求，傳熱溫差達(dá)到了15.64℃。采用熱集成工藝使脫輕塔不需要外界提供熱量，苯甲酸塔的塔頂冷凝負(fù)荷也得到了降低。經(jīng)核算，進(jìn)行節(jié)能改造后的工藝對(duì)外部提