乙酸仲丁酯的新工藝開發(fā).pdf

1、針對乙酸仲丁酯的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝存在的反應(yīng)熱無法利用，后續(xù)精制路線長，投資大，生產(chǎn)成本高的缺陷，引用反應(yīng)精餾技術(shù)，將反應(yīng)和精餾耦合在一個設(shè)備中，以反應(yīng)促分離，有效地提高了乙酸的轉(zhuǎn)化率，進(jìn)而降低了后續(xù)精制的負(fù)荷和能耗；利用反應(yīng)放熱的特點，將反應(yīng)區(qū)作為液化氣和乙酸精餾分離的再沸器，實現(xiàn)了反應(yīng)熱的充分利用，將傳統(tǒng)的反應(yīng)、液化氣精制和產(chǎn)品精制三個工段減少為反應(yīng)和產(chǎn)品精制兩個工段，大幅度的降低了能耗和設(shè)備投資。本文利用大型化工模擬軟件Aspen pl

2、us，采用實驗與計算機(jī)模擬相結(jié)合的方法對反應(yīng)精餾生產(chǎn)乙酸仲丁酯的工藝過程進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。
　　通過小試系統(tǒng)地研究了乙酸和液化氣反應(yīng)的動力學(xué)條件，得到了該反應(yīng)的動力學(xué)數(shù)據(jù)，反應(yīng)溫度110～120℃，反應(yīng)速率常數(shù)為8.5×103mol8.43·L-7.43·min-1，反應(yīng)活化能為7.289×105J·mol-1，指前因子為1.07×1012。
　　在小試基礎(chǔ)上，構(gòu)建了吸收反應(yīng)精餾中試設(shè)備，并進(jìn)行了連續(xù)生產(chǎn)實驗，通過控制塔頂回

3、流比，使塔頂?shù)玫捷^純的液化氣產(chǎn)品，塔釜得到乙酸仲丁酯粗產(chǎn)品。得到連續(xù)化生產(chǎn)的工藝參數(shù)：塔頂溫度為54.3℃，精餾段下部溫度為83℃，反應(yīng)精餾塔釜溫度為124.4℃。塔頂液化氣含量為100％；塔釜乙酸含量為35.78％，乙酸仲丁酯為44.90％，其余為液化氣約占19.32％。為產(chǎn)品的工業(yè)化設(shè)計提供了依據(jù)。
　　利用Aspen plus對該中試工藝進(jìn)行模擬，模擬值和中試結(jié)果吻合較好，說明該軟件可以用于吸收反應(yīng)精餾生產(chǎn)乙酸仲丁酯的工藝模

4、擬優(yōu)化。對年產(chǎn)50000噸乙酸仲丁酯的連續(xù)生產(chǎn)工藝進(jìn)行初步設(shè)計，利用計算機(jī)模擬對該工藝和設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，模擬得到吸收反應(yīng)精餾塔適宜的參數(shù)為：反應(yīng)段為8塊，精餾段為10塊，回流比為1.3，壓力為1.0 MPa，乙酸進(jìn)料量為88 kmol/h，液化氣進(jìn)料為140 kmol/h，在此條件基礎(chǔ)上，模擬結(jié)果為塔頂液化氣中乙酸含量小于150ppm，塔釜乙酸仲丁酯摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到63.1％。
　　系統(tǒng)地對乙酸仲丁酯粗產(chǎn)品精制過程進(jìn)行模擬優(yōu)化

5、。在脫輕閃蒸中，實現(xiàn)了產(chǎn)品中夾帶的液化氣脫除的目的。優(yōu)化得出了閃蒸罐中適宜的汽化分率為0.3；通過計算得到反應(yīng)精餾塔適宜的塔釜溫度為120℃。
　　脫輕后組分進(jìn)入第一共沸精餾塔，通過對該共沸精餾塔的模擬得到了最佳操作參數(shù)：共沸精餾塔總板數(shù)為35塊：進(jìn)料位置為第27塊；回流比為1.7；按此條件生產(chǎn)，塔頂乙酸仲丁酯產(chǎn)品中乙酸的摩爾分?jǐn)?shù)為0.000943％，遠(yuǎn)小于0.1％的質(zhì)量要求。
　　模擬優(yōu)化得到第二共沸精餾塔的工藝和設(shè)備參數(shù)