醋酸甲酯水解催化精馏过程的模拟计算

采用非平衡级速率模型对醋酸甲酯水解的催化精馏中试过程进行了模拟计算,考察了回流进料比、进料水酯比和酯进料位置等的变化对醋酸甲酯水解率的影响, 不仅证实了中试实验所得的结论,还获得了难以通过实验取得的结果.     

乙酸甲酯与甲醇共沸物催化精馏过程的模拟计算

建立了非平衡级速率模型,采用收敛性能很好的Newton同伦连续算法,对乙酸甲酯与甲醇共沸物催化精馏水解小试过程进行了模拟计算,同时考察了进料水酯摩尔比、空速和回流进料比对乙酸甲酯水解率的影响,得到了满意的结果.     

响应面法优化一水硫酸氢钠流化催化精馏生产乙酸乙酯工艺条件

以新型的一水硫酸氢钠为催化剂,采用粉末状催化剂混合乙酸一起进料的加入方式,即流化催化精馏工艺,并利用响应面法优化乙酸乙酯催化精馏过程条件.首先,通过单因素灵敏度分析法对乙酸进料量、酸醇进料摩尔比、回流比、催化剂用量、釜底加热功率5个因素进行实验考察,确定了乙酸进料量、酸醇摩尔进料比、回流比3个关键因素的优化值及取值范围.根据单因素实验结果与精馏塔设备要求,塔釜加热功率和催化剂用量分别设定为68 W和2.0%(质量分数)乙酸,采用中心组合设计原则对乙酸进料量、酸醇进料摩尔比和回流比3个关键因素进行实验设计.以乙醇转化率为响应值,基于响应实验结果,利用响应面法对实验结果进行了方程回归,得到3个关键因素与响应值的二次关联模型.通过方差分析和平行实验,证明该模型准确可用.优化后的乙酸乙酯流态化催化精馏工艺条件为乙酸进料量3.2 mol·h^-1,酸醇进料摩尔比为3.1,回流比为3.3,在此优化条件下进行实验,乙醇转化率为88.67%,比基于单因素灵敏度分析法得到的优化工艺条件下乙醇转化率高1.0%.     

离子液体反应萃取精馏合成乙酸乙酯

采用离子液体1-磺酸丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO₃bmim][HSO₄])和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([BMIM][Tf₂N])分别作为催化剂和萃取剂,对乙酸甲酯与乙醇合成乙酸乙酯和甲醇的反应萃取精馏(RED)过程进行了模拟计算。在反应动力学和汽液相平衡分析基础上建立了反应萃取精馏流程,研究了理论板数、回流比、持液量、进料位置、溶剂比(萃取剂进料与原料进料摩尔流量的比值)、催化剂进料流量等参数对反应萃取精馏过程的影响。在优化的操作条件下,甲醇纯度为0.9922,乙酸乙酯纯度为0.9905,乙酸甲酯转化率为0.9922。     

催化精馏与固定床联合工艺用于乙酸甲酯水解

在原乙酸甲酯催化精馏水解技术工业化应用成功基础上,为进一步提高乙酸甲酯水解率,利用聚乙烯醇厂已具备的固定床设备,建立了乙酸甲酯水解催化精馏与固定床联合的工艺.通过系统的实验考察了进料位置、水酯比、回流进料比和空速对乙酸甲酯水解率和酸水比的影响,得出了满足厂家要求的适宜工艺条件,并与原催化精馏单塔工艺进行了比较.研究表明...     

反应精馏生产乙酸正丁酯分析与优化

使用了Aspen Plus11.1模拟正丁醇与乙酸反应精馏生成乙酸正丁酯的反应精馏过程,对进料温度、回流比和进料位置进行了优化分析,得到了最佳工艺参数:进料温度常温;回流比为1;进料位置为第六块塔板。另外,模拟得到了反应精馏塔的温度和浓度分布,为指导乙酸正丁酯的工业生产提供了理论参考。     

叔丁醇脱水制异丁烯的共沸反应精馏过程研究

以环己烷为共沸剂,磺酸树脂为催化剂对叔丁醇常压脱水共沸反应精馏工艺进行了模拟和实验研究,实验验证了该工艺制备异丁烯的可行性。通过Fortran编写动力学子程序接口,以NRTL为热力学模型,采用Aspen Plus建立反应精馏模型对该过程进行模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟计算方法是可靠的。进一步通过模拟计算考察了塔顶冷凝温度、分相器温度、塔板数、上升蒸汽量、进料位置、叔丁醇水溶液质量分数对共沸反应精馏过程的影响,获得在进料流率0.25 g/min、催化剂填充量为10 g时的最佳工艺条件:塔顶冷凝温度和分相器分别为2℃和50℃,总塔板板数为6块,上升蒸汽量为3.0 g/min,叔丁醇进料位置为2—5块板。在此最佳条件下,当进料中叔丁醇质量分数在75%以上时,叔丁醇的转化率达到96.00%以上。     

酯交换合成乙二醇二乙酸酯反应精馏研究

采用反应精馏技术以乙二醇和乙酸仲丁酯为原料,通过酯交换合成乙二醇二乙酸酯。使用Aspen Plus对反应精馏塔进行模拟与优化,其结果为:操作压力为70 kPa,精馏段理论板数为4,反应段理论板数为15,提馏段理论板数为4,酯醇摩尔比为3∶1,回流比为2,该条件下,乙二醇转化率和塔釜乙二醇二乙酸酯质量分数达99%以上。在模拟基础上,进行反应精馏小试实验,最终确定全塔26节塔节,乙二醇和乙酸仲丁酯分别在第4节和第23节进料,全塔操作压力为70 kPa,酯醇摩尔比为3∶1。回流比为2,乙二醇转化率为98.17%,塔釜乙二醇二乙酸酯质量分数为97.54%。实验与模拟结果在误差范围内,验证了模拟计算的可靠性,为工业化提供了理论基础。     

差压热耦合反应精馏塔的模拟研究

为了降低反应精馏塔能耗,将差压热耦合技术与反应精馏技术结合,提出了一种新型的差压热耦合反应精馏的流程,并将其应用于乙酸正丁酯的合成中。应用Aspen Plus模拟软件对新工艺流程以及常规反应精馏流程进行了模拟,通过考察压缩比、进料位置、进料醇酸摩尔比等因素对差压热耦合反应精馏合成乙酸正丁酯工艺的影响,得到最优条件。同时,将该工艺与常规反应精馏工艺进行比较,结果显示,新工艺能够大幅度降低能耗,与常规反应精馏装置相比可节能40%左右。     

模拟计算在催化精馏中的应用

介绍了催化精馏过程的模拟模型,重点叙述了催化精馏模拟计算在酯化、水解、醚化和烷基化等反应中的应用及取得的结果,并对模拟软件在催化精馏模拟计算中的应用进行了阐述,应用Aspen Plus、 ChemCAD等软件能较好地模拟碳酸二甲酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、甲基叔丁基醚、乙二醇正丁醚的合成和分解过氧化氢异丙苯制苯酚等催化精馏过程.