煤基合成氣制乙二醇分離過程的模擬研究.pdf

1、隨著石油資源的緊缺，當(dāng)前發(fā)展的碳一化工有取代石油路線生產(chǎn)化工產(chǎn)品的趨勢。煤基合成氣制乙二醇是碳一化工領(lǐng)域的重要技術(shù)之一。因此使用合成氣制乙二醇既滿足了我國對于乙二醇的大量需求，也符合我國的資源特點(diǎn)。
　　在煤基合成氣制乙二醇整個工藝過程中涉及多個分離過程，包括脫水過程，甲醇-碳酸二甲酯分離過程以及乙二醇精制過程。本文通過Aspen Plus軟件模擬并設(shè)計(jì)分離過程。結(jié)果如下:
　　(1)采用簡捷法和嚴(yán)格計(jì)算法得到脫水塔的工藝設(shè)

2、計(jì)參數(shù):理論板數(shù)為18塊，進(jìn)料板位置是第10塊板，回流比為0.56。經(jīng)過模擬，塔底水的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到0.9994;
　　(2)本文選擇采用以草酸二甲酯作為萃取劑的萃取精餾方法來分離甲醇和碳酸二甲酯共沸體系。采用已公開的甲醇-碳酸二甲酯的汽液平衡數(shù)據(jù)，通過Aspen Plus軟件回歸出模型參數(shù)，然后應(yīng)用到模擬分離中。采用分壁式萃取塔來對該甲醇-碳酸二甲酯體系進(jìn)行模擬分離，并與常規(guī)雙塔模型進(jìn)行對比，常規(guī)雙塔模型碳酸二甲酯的回收率為83.

3、59％，分壁式萃取模型的碳酸二甲酯的回收率達(dá)到了98.52％，相比提高了15.2％，而在能耗方面則減少了60％左右。
　　(3)對乙二醇-1，2-丁二醇和乙二醇-1，2-丙二醇體系的分離進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)。分別選用二異丁基甲酮和乙苯來分離1，2-丁二醇和1，2-丙二醇。由于軟件數(shù)據(jù)庫中缺失乙二醇-1，2-丁二醇、二異丁基甲酮-1，2-丁二醇的模型交互參數(shù)，因此本文利用改進(jìn)的汽液相雙循環(huán)平衡裝置測定了兩組體系的汽液平衡數(shù)據(jù)，并關(guān)聯(lián)出交互作

4、用參數(shù)。通過模擬計(jì)算，二異丁基甲酮-1，2-丁二醇體系最大相對溫度偏差為0.21，最大相對氣相摩爾分?jǐn)?shù)偏差為0.0046，乙二醇-1，2-丁二醇體系的最大相對溫度偏差為0.01397，最大相對氣相摩爾分?jǐn)?shù)偏差為0.008245，理論值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致。表明Wilson，NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)模型適用于DIBK+1，2-BD和EG+1，2-BD二元體系。對乙二醇精制階段進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)，將回收的甲醇作為循環(huán)物料加入亞硝酸甲酯再生