乙酸乙酯反應精餾新工藝的模擬研究.pdf

1、乙酸乙酯是一種非常重要的有機化工原料。乙醇乙酸酯化法是國內目前合成乙酸乙酯的主要工藝方法之一，尤其是乙醇儲量豐富的地區(qū)。應用反應精餾技術提高酯化反應轉化率一直是過去和現在的研究熱點。本文研究了新的兩塔反應精餾體系，并改進現有己工業(yè)化的乙酸乙酯生產工藝，提出新的完整的乙酸乙酯生產工藝。同時運用計算機模擬方法對兩種反應精餾體系、現有工藝和新工藝進行了比較研究，獲得了支持新工藝技術可行性和節(jié)能降耗的定量結果。 酯化反應精餾工藝研究的最

2、新報道為YEONGTARNGTANG設計的反應精餾系統(tǒng)，能有效提高酯化反應轉化率，但能耗和塔頂水含量偏高。本項研究基于節(jié)約能量和進一步提高產量的目標，提出新的兩塔反應精餾體系。 鑒于物性參數對過程模擬的重要性，本文首先從體系物性開始分析，以系統(tǒng)中二元體系為基礎，查閱適合操作條件的汽-液和液-液平衡數據，并運用AspenPlus物性回歸系統(tǒng)，建立了一組合理的計算液相活度系數的NRTL模型參數，能準確預測體系中四種共沸物的共沸溫度與

3、共沸組成以及液液平衡中各相物質組成；同時考慮到醋酸汽相締合現象，采用Hayden-O'Connell狀態(tài)方程計算汽相熱力學性質。模擬研究初步完成后，為了獲得最優(yōu)的操作條件，對反應精餾過程模型參數進行優(yōu)化分析，包括進料位置對塔釜負荷的影響；HAc進料流量和塔板數對塔頂汽相中乙酸乙酯含量的影響；HAc進料流量和塔板數對塔頂有機相中乙酸含量的影響；回流比優(yōu)化分析。以醋酸丁酯為夾帶劑，對醋酸水溶液進行共沸精餾過程研究，詳細研究了水與夾帶劑的配比

4、；回流比、理論板、進料位置和進料溫度對分離過程的影響，獲得了對醋酸-水體系精餾過程實際生產具有指導意義的較佳的工藝操作參數。與最新報道的反應精餾工藝相比，新的工藝體系塔頂冷量降低57.2％，塔釜能耗降低59.2％，有機相中水質量分率降低至0.0307，證明了新工藝的可行性和節(jié)能降耗的優(yōu)越性。接下來，應用sulpak軟件，進行填料塔水力學性質研究，結果表明目前工業(yè)生產中所采用的填料完全可以滿足新工藝條件下的正常生產；不同塔徑和填料類型的分