甲乙酮工藝的模擬與優(yōu)化.pdf

1、甲乙酮是一種優(yōu)良的有機(jī)溶劑，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用。國(guó)內(nèi)主要采用正丁烯二步氧化法生產(chǎn)甲乙酮，包括丁烯提濃、水合反應(yīng)、仲丁醇提濃、甲乙酮合成四個(gè)工段。該方法的模擬模型尚不成熟，因而，在設(shè)計(jì)及操作方面多依據(jù)于經(jīng)驗(yàn)。
　　 本文利用Aspen Plus開(kāi)發(fā)了甲乙酮工藝流程模擬模型，選擇出合適的物性方法及熱力學(xué)模型(NKTL)，并采用UNIF-DMD方程提供缺少的二元交互作用參數(shù)來(lái)對(duì)NRTL加以修正。模擬值與文獻(xiàn)及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)吻合良好，可以

2、作為工業(yè)工藝改造的參考。
　　 為了節(jié)能降耗，本文對(duì)甲乙酮萃取精餾流程進(jìn)行了重點(diǎn)研究。使用所建立的模擬模型，分析了溶劑比、回流比、溶劑組成等操作條件對(duì)節(jié)能效果的影響，以得到優(yōu)化操作條件。結(jié)果表明，在滿(mǎn)足工藝分離要求的前提下，優(yōu)化的操作參數(shù)與原操作參數(shù)相差不大，溶劑比由13.3減小到13.0，回流比由0.7738調(diào)節(jié)到0.7。在此參數(shù)下操作，能耗僅降低了3.43％。表明原工藝通過(guò)操作優(yōu)化節(jié)能的潛力不大。
　　 本文結(jié)合萃取

3、精餾技術(shù)的新進(jìn)展提出了采用隔板塔改造原萃取精餾流程的新方案，并對(duì)其進(jìn)行了模擬研究，考察了溶劑比、回流比、碳四原料與N-甲酰嗎啉-甲乙酮混合溶劑進(jìn)料位置、分配比對(duì)新工藝的影響，得到一組優(yōu)化參數(shù)。模擬結(jié)果表明，在此優(yōu)化條件下操作，正丁烯含量由97.65％增大到97.83％；再沸器所需能耗下降了19.80％，冷凝器節(jié)能19.76％，總能耗由15347.02kW降低到12309.87kW，降低19.79％。此外，新工藝的溶劑比由13.3降低至1