精間苯二甲酸(PIA)制備過程設(shè)計(jì)及流程模擬.pdf

1、本文以精間苯二甲酸(PIA)制備過程為研究對(duì)象，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)和模擬研究。針對(duì)高純度單體原料間二甲苯(MX)難以廉價(jià)獲得的難題，提出新型混合二甲苯的分離思路和設(shè)計(jì)方案;補(bǔ)充了缺少的PIA生產(chǎn)過程中高溫下固液平衡基礎(chǔ)熱力學(xué)數(shù)據(jù);建立了MX液相催化氧化制備間苯二甲酸(IA)反應(yīng)器的數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行仿真計(jì)算和模型校驗(yàn);設(shè)計(jì)了250kt/年P(guān)IA生產(chǎn)工藝流程，對(duì)其包含的氧化工段和精制工段進(jìn)行了建模和計(jì)算，為實(shí)際PIA裝置建設(shè)和生產(chǎn)操作提供理論支

2、持。具體內(nèi)容包括如下四個(gè)方面:
　　(1)基于結(jié)晶熱力學(xué)分析，提出以混合二甲苯為原料制備對(duì)二甲苯-間二甲苯(PX-MX)生產(chǎn)工藝，并在Matlab中平臺(tái)完成流程各單元模型的建立與計(jì)算，對(duì)該工藝進(jìn)行了可行性分析。結(jié)果表明，該工藝可有效分離混合二甲苯，獲得高純度PX-MX混合產(chǎn)品，并用于后續(xù)氧化過程。
　　(2)自行開發(fā)了一套利用平衡法測(cè)量高溫高壓固液相平衡的裝置，利用此裝置對(duì)覆蓋PIA精制工段溫度范圍的水中固液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行了

3、測(cè)量，對(duì)目前尚未報(bào)道的高溫下(473.15～523.15K) PIA在水中溶解度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)定。同時(shí)采用Apelbalt模型方程關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所建立的模型用于PIA精制過程結(jié)晶單元模擬。
　　(3)利用Aspen_Custom_Modeler建立了連續(xù)氣液固三相攪拌釜MX氧化反應(yīng)器-四級(jí)冷凝器模型，并進(jìn)行了模型校驗(yàn)，結(jié)果表明模型具有較好的準(zhǔn)確性和可預(yù)測(cè)性。應(yīng)用該模型，對(duì)年產(chǎn)250kt PIA氧化裝置進(jìn)行了放大設(shè)計(jì)，通過計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)考