带侧线反应精馏-渗透汽化生产乙酸乙酯集成过程模拟与分析

针对乙酸酯化法生产乙酸乙酯分离过程复杂、能耗大的缺点,提出了一种带侧线反应精馏-渗透汽化（RD-PV）集成过程。通过反应精馏塔侧线采出和渗透汽化膜组件及时移出水分,促进酯化反应向正反应方向进行,在达到乙酸高转化率的同时使乙酸乙酯产品达到高纯度。研究了反应精馏塔侧线采出位置、采出比、反应段塔板数、精馏段塔板数以及膜组件个数等对年度总成本（TAC）的影响,获得了TAC达到最小的过程参数。与传统双塔精馏分离过程对比,RD-PV集成过程节省能耗26.6%,但膜材料价格对RD-PV集成过程的TAC有较大影响,随着渗透汽化技术的成熟,当膜材料价格低于1913 CNY·m^-2时,RD-PV集成过程在经济上占据优势。     

渗透汽化-酯化反应耦合生产乙酸乙酯过程模拟与分析

为了解决乙酸乙酯生产过程中转化率低的问题,提出渗透汽化-酯化反应耦合技术。首先利用Aspen Custom Modeler (ACM)软件建立内置式连续性渗化膜反应器(PVMR)模型并进行验证,然后利用Aspen Plus考察反应温度、进料酸醇比、膜面积与反应液体积比对PVMR过程性能的影响。结果表明,乙醇转化率增量与反应温度之间呈正相关性;随着进料酸醇比增大,乙醇转化率增量呈先增大后减小趋势;增加膜面积与反应液体积比能促进PVMR性能。在反应温度90℃,进料酸醇比为2,膜面积与反应液体积比为100 m^-1时,PVMR过程乙醇转化率为82.4%。研究结果为PVMR生产乙酸乙酯节能集成工艺开发提供基础和参考。     

精馏-渗透汽化集成在化工中的应用

介绍渗透汽化与精馏集成过程的相关工艺路线和该技术的研究应用和进展,并拟对不同工艺的性能特点进行了比较和论述,最后提出了一些渗透汽化与精馏集成技术所面临的难题的解决措施,为该技术的进一步发展提供参考。     

乙酸乙酯反应精馏生产工艺模拟研究

以实际生产数据为基础,运用化工稳态模拟计算软件ASPEN PLUS,在建立现有乙酸乙酯酯化工艺仿真模型的基础上,对现有工艺进行改进,采用催化剂循环的方式,建立了生产乙酸乙酯的反应精馏新体系的计算机仿真模型。模拟研究结果表明：乙酸乙酯的带循环反应精馏新工艺是可行的,在相同的进料条件、相同的设备规格下,相比于现有生产工艺,新工艺提高生产能力约24％,同时降低了能耗和节省了设备投资。     

辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯的模拟与优化

本文采用了辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯,通过乙烯与水的反应将体系中的水除去,同时生成主反应的反应物乙醇,使得产品的纯度大大提高,原料消耗量降低。由于乙烯水合反应放出大量的热从而减小了能耗。采用Aspen plus软件模拟了辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯的过程并对相应的操作参数加以优化,得到了质量分数为98.9%的乙酸乙酯,生产过程的能耗为384kw。     

常压反应-减压精馏集成生产甲酸环己酯的过程模拟

采用"背包式"反应精馏集成方式(DCSR),建立了甲酸和环己烯加成生产甲酸环己酯的常压反应-减压精馏新型集成工艺,反应温度与精馏温度可以独立控制,避免了甲酸在温度超过60°C时发生分解副反应。通过模拟考察了催化剂装填量、反应器台数、塔底再沸热负荷、提馏段塔板数等参数对合成甲酸环己酯的DCSR过程的影响。结果表明,在甲酸与环己烯进料流率分别为10 mol×h~(-1)下,加成酯化生产甲酸环己酯的适宜DCSR过程参数为:侧反应器台数为2台、精馏塔板数为7块板(不包含塔顶冷凝器)、塔底再沸功率为130 W、催化剂装填总量为0.6 kg、精馏塔的操作压力为10 k Pa,在反应能力与分离能力达到最优匹配时,DCSR过程的催化剂用量仅为传统反应精馏过程的30%,提高了催化剂效率,降低了设备和生产成本。     

不同温度反应与精馏集成生产醋酸叔丁酯的过程模拟

针对醋酸与异丁烯加成酯化可逆反应温度低、精馏分离温度高的特点,采用带侧反应器的反应精馏集成过程(SRC)建立了低温反应与高温精馏集成的醋酸叔丁酯生产新工艺。固定塔釜上升汽化量100 kmol·h^-1,规定新鲜醋酸进料的转化率达到99.9%、醋酸叔丁酯选择性达到97.0%,采用过程模拟考察了进入侧反应器的精馏塔采出量、精馏段塔板数、侧反应器进出口间隔塔板数和侧反应器台数等参数对合成醋酸叔丁酯的SRC过程的影响。模拟结果表明,醋酸与异丁烯加成酯化生产醋酸叔丁酯的SRC过程中只有反应能力与分离能力达到最佳匹配才能使单位产品的生产成本最小。研究结果为醋酸叔丁酯生产新工艺的放大设计与优化奠定了基础。     

甲基异丁基酮分离过程中精馏-渗透汽化集成工艺的研究

对丙酮一步法生产甲基异丁基酮(MIBK)部分精馏流程进行了工艺分析,MIBK脱轻塔进料液中少量水的存在使MI-BK脱轻塔运行不稳定,进而影响MIBK合成液的整个分离过程。针对这个问题,提出了精馏-渗透汽化集成的工艺方案,省去MIBK脱轻塔。建立了渗透汽化小试实验,研究了NaA分子筛膜的渗透汽化过程以及分离性能。用Aspen Plus软件对精馏-渗透汽化集成工艺进行了模拟,与精馏过程相比,在MIBK产品质量与收率相同情况下,操作成本降低了20%,总成本可降低15%。     

减压间歇萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇过程模拟

间歇萃取精馏是化学工业中重要的分离方法之一,该技术是一种具有分离共沸物及有广泛应用潜力特点的分离技术,变压操作可以改变共沸的组成.减压间歇操萃取精馏可强化共沸物分离,选用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作萃取剂,在UNIFAC相平衡理论的基础上,利用追赶法模拟了二元共沸物减压间歇萃取精馏过程.且通过实验验证了所建数学模型的正确性及计算方法的可靠性.     

甲缩醛反应精馏过程模拟

通过实验取得了甲醛和甲醇合成甲缩醛的反应参数;建立了其连续生产工艺的数学模型,利用ASPEN PLUS软件对甲醛和甲醇缩合生成甲缩醛进行了模拟,结果表明反应精馏连续生产甲缩醛的工艺是可行的,转化率高达99%,并得到含甲缩醛99%的产物,同时确定了进料板和反应区.     

反应精馏过程模拟研究进展

对均相反应精馏和非均相催化精馏过程的各种模拟计算方法进行了评述，分析了各种算法的优缺点和适用范围，指明了目前研究中存在的不足和今后的发展方向。     

多效反应精馏过程生产氯化苄的能量集成

以甲苯氯化生产氯化苄为研究对象,对带侧反应器的反应精馏与精制塔串联工艺(CSRRT)进行研究及能量分析,建立了分段反应精馏与精制塔串联生产氯化苄的新工艺。利用精制塔塔顶蒸汽潜热加热第一段反应精馏塔的塔釜,建立了多效反应精馏(MERD);进一步利用侧反应器的甲苯氯化反应热加热第一段反应精馏塔的塔板物料,建立了多效透热反应精馏(MEDRD)。在相同生产要求下,对3种工艺的能耗进行比较。结果表明,MERD和MEDRD过程实现了能量的优化利用,与CSRRT过程相比,塔釜总再沸器热负荷分别降低16.8%和33.7%。     

辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯并联产乙二醇的模拟与优化

采用辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯,通过环氧乙烷与水的反应将体系中的水除去,使得产品质量分数大大提高,同时由于环氧乙烷开环反应放出大量的热减小了能耗。通过采用Aspen Plus软件模拟了辅助化学反应强化反应精馏生产乙酸乙酯的过程并对相应的操作参数加以优化,得到了质量分数为99.3%的乙酸乙酯,同时在塔底得到了质量分数为96%的乙二醇,生产过程的能耗为366 k W。     

侧反应与精馏集成过程的故障动态特性模拟研究

针对甲苯氯化侧反应与精馏集成生产过程,在对实际生产过程合理简化与假设基础上,研制了该生产过程含控制策略的动态模拟系统。在动态模拟系统中合理设置引起反应能力与分离能力不匹配故障因素,如反应器进料配比失调、回流量过低和塔釜加热量不足等过程扰动,进行故障动态仿真研究。分析在故障扰动下整个系统的故障动态特性,获得有效的故障数据,解决了在实际生产装置上无法进行故障实验研究获取系统故障信息的难题。     

反应精馏制备乙酸乙酯的工艺分析

为揭示反应精馏法制备乙酸乙酯的特性及得到较高纯度的产品,并为反应精馏工艺过程的深入研究及工业化提供理论依据,应用Aspen Plus软件模拟分析反应精馏过程。结果表明：给定回流比的情况下,理论塔板数、精馏段塔板数及进料位置、进料比、催化剂用量等参数均对产品纯度及分离效果产生影响。     

共沸-反应精馏隔壁塔制备乙酸乙酯的实验与模拟研究

针对反应精馏中部分物系存在反应物与生成物相对挥发度较小、难以分离的问题,提出共沸-反应精馏隔壁塔结构。以酯化法制备乙酸乙酯为研究对象,对共沸-反应精馏隔壁塔的操作性能进行了分析。在搭建的1套反应精馏隔壁塔实验装置内进行了相应的实验研究,并用Aspen Plus进行了模拟,模拟结果与实验结果一致性良好;对共沸剂用量、液相分配比、塔顶回流比以及原料乙酸质量分数等因素的影响进行了模拟研究;对共沸-反应精馏隔壁塔进行了节能分析。与传统反应精馏相比,共沸-反应精馏隔壁塔可实现重组分乙酸和中间组分水的清晰分离,有效避免中间组分的返混,提高热力学效率。     

萃取精馏分离乙酸乙酯和正己烷的过程模拟

利用Aspen Plus化工流程模拟软件,通过萃取精馏技术以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂,对制药过程产生的乙酸乙酯和正己烷混合液进行了模拟研究,分析了萃取精馏塔理论板数、进料位置、回流比及溶剂比对分离效果的影响,确定最佳工艺方案,为分离过程的优化操作和设计提供依据。     

渗透汽化-酯化反应耦联膜过程动力学模型

建立了渗透汽化 -酯化反应耦联复合膜反应器过程动力学模型及测量复合膜渗透率的方法 .该动力学模型较系统地考虑了复合膜反应器中可能影响酯化反应化学平衡移动的各种因素 .研究结果表明 ,模型的模拟结果能很好地与实验结果相吻合 .     

一种渗透汽化-加压精馏集成分离碳酸二甲酯和甲醇的工艺

正本发明提供了一种渗透汽化-加压精馏集成分离碳酸二甲酯和甲醇的工艺,其特征在于反应精馏塔得到的碳酸二甲酯和甲醇的共沸液经过渗透汽化膜系统时,渗透汽化膜有效突破了甲醇-碳酸二甲酯共沸瓶颈,碳酸二甲酯低浓度侧料液返回至反应精馏塔进行循环分离,碳酸二甲酯高浓度侧料液输送至加压精馏塔,经加压精馏塔分离后塔釜得到质量纯度为99.6%以上的碳酸二甲酯产品,塔顶得到甲醇含量较高的碳酸二甲酯和甲醇混合液,也返回到反应精馏塔中,进入下一次循环分离。本发明工艺