浆料催化精馏合成碳酸二甲酯的模拟研究

以浆料催化精馏酯交换合成碳酸二甲酯实验为基础,应用Aspen Plus软件建立了浆料催化精馏合成过程的稳态模型并进行研究。研究结果表明,模型的计算值与实验值吻合良好。通过计算机模拟还得到了实验难以测定的塔内温度分布、塔内气液相流率及组成和碳酸二甲酯在各板的生成速率的变化规律。     

催化精馏技术及其模拟计算

叙述了催化精馏技术的原理及其在酯化、水解、烷基化等反应中的应用,介绍了催化精馏过程的模拟模型,重点阐述了催化精馏模拟计算的应用,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催化精馏过程。     

浆料催化精馏新工艺制备MTBE

以甲醇与水合成MTBE为模型反应,采用平均直径为4μm的强酸性大孔型离子交换树脂为催化剂,对浆料催化精馏新工艺进行初步探索。本文考察了催化剂浓度、操作压力、进料组成等因素对该催化精馏过程的影响。结果表明,新工艺不仅能稳定操作,在本文的实验条件下甲醇转化率可达99 7%。     

乙酸与正丁醇催化精馏过程模拟

用平衡级与拟均相非平衡级模型对乙酸和正丁醇催化精馏过程进行了数学模拟，结果表明，2种模型所得结果与实验值吻合较好，计算所得的汽液相浓度和汽液相流速沿塔高的分布规律与实验结果一致。     

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.     

催化精馏法合成2-羟丙基甲醚

研究了用催化精馏工艺由环氧丙烷和甲醇合成2-羟丙基甲醚的方法。建立了动力学模型。通过ASPEN PLUS对体系物性数据进行模拟估算。并通过过程模拟和实验对催化精馏塔的工艺条件进行了研究,主要讨论了不同操作压力下的单位催化剂的最大处理量、进行醇烷比（摩尔比,下同）、回流量L与进料关键组分流量FPO之比（摩尔比,下同）对选择性影响,确定了催化精馏塔的工艺操作条件。     

丙酮连氮催化水解反应精馏工艺的研究

对丙酮连氮催化水解反应精馏制水合肼的工艺过程进行了模拟与实验。采用NRTL方程与RadFrac模型,使用实验回归得到的动力学方程与汽液平衡参数,对丙酮连氮催化水解精馏制水合肼的工艺进行模拟计算。考察了回流比、丙酮连氮与水的摩尔比、进料位置等工艺条件对丙酮连氮水解反应的影响,并通过实验验证了模型的准确性和可靠性。在模拟和实验的基础上,确定了最优工艺条件:精馏段理论板数为5,反应精馏段理论板数为14,回流比为2,丙酮连氮与水的摩尔比为1∶7,原料进料位置为第9块板。在此条件下,丙酮连氮的水解率可达99%以上,塔釜肼质量分数为34%,并且得到了全塔的温度和质量分数分布曲线,为工业生产提供了依据。     

催化精馏过程制备碳酸二甲酯的研究

在自制的催化精馏实验装置中 ,以等体积浸渍法负载于碳分子筛上的 1 2 -磷钨酸为催化剂 ,将其捆束型的方式装填于精馏塔中 ,通过碳酸丙烯酯和甲醇之间简单的酯交换反应来进行碳酸二甲酯的制备。通过试验分别考察了原料配比、操作压力、回流比、处理量等工艺参数对催化精馏过程的影响 ,从而确定出适宜的工艺操作条件     

带侧采的醋酸甲酯催化精馏水解新工艺

本文建立了带侧线采出的醋酸甲酯催化精馏水解新工艺,通过实验研究了进料中水酯摩尔比、回流进料体积比、空速等对醋酸甲酯水解率的影响。与不带侧线采出的催化精馏工艺进行了比较,在同样工艺条件回流比较大情况下,带侧采的催化精馏水解工艺醋酸甲酯水解率明显提高。     

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.     

低浓度丙烯和苯催化精馏合成异丙苯过程非平衡级模拟

对苯与低浓度丙烯合成异丙苯的催化精馏过程建立非平衡级模型。针对模拟过程难以收敛的特点,在计算的开始阶段引入了模式搜索法（Hook-Jeeves method)求解。通过对变量的取值范围进行一定的约束,可比牛顿型法适用较宽的初值范围。计算中根据所用催化精馏塔的特点,对方程进行了一定程度的简化。得到了催化精馏塔内的温度及液相组成分布。模拟结果与试验数据吻合较好,可以为工艺设计提供参考。     

合成异丙苯的烷基化与烷基转移催化精馏

分别对苯与丙烯烷基化合成异丙苯的固定床和悬浮床精馏塔进行了模拟计算.结果表明,采用这两种催化精馏塔,均能在一个塔内同时实现烷基化与烷基转移反应.指出悬浮床催化精馏由于其独特的优点因而具有更强的竞争力.     

酯交换法合成碳酸二甲酯工艺探讨

通过酯交换法,以甲醇和碳酸丙烯酯为原料,反应精馏合成碳酸二甲酯,用CHS作催化剂,考察了原料配比、催化剂用量等因素对反应转化率的影响,以及催化剂用量对丙二醇收率的影响。通过双塔联用进一步提高碳酸丙烯酯的转化率。     

C3选择性加氢能量耦合催化精馏结构与分析

提出了一种C₃选择性加氢能量耦合催化精馏新工艺,首先将催化精馏构件放置在丙烯精馏塔的提馏段,再将丙烯塔与脱乙烷塔通过气液流股连接成热耦合结构。与传统加氢工艺相比,能量耦合催化精馏工艺通过分离和加氢反应的结合使丙炔、丙二烯加氢过程的选择性得到较大幅度的提高,并通过热量耦合消除丙烯在脱乙烷塔内的返混,从而降低分离能耗。采用Aspen Plus化工流程模拟软件对该流程进行模拟。模拟结果表明,能量耦合催化精馏工艺可以使丙烯收率提高0.74%～2.19%,年度冷剂费用降低2.44%～3.61%。同时,热量耦合催化精馏工艺对于重质裂解原料油具有更好的适用性。     

Study on a catalytic distillation column with a novel internal

A novel internal for holding a catalyst in a catalytic distillation column was studied and its feasibility was verified by a model reaction, which is the alkylation of benzene with propylene over Hβ zeolite catalyst. The novel internal enlarges the void of the catalyst bed and provides the gas and liquid flow channels. It was proved that the catalytic distillation column with the novel internal has such advantages as simple structure, low operating cost, convenience for loading and unloading catalyst, and large catalyst loading fraction. It was found that the operational capability of the column with the novel internal whose volume fraction is about 30% is similar to that of a column filled with catalysts mixed with Cannon rings whose volume fraction is about 80%. It was also found that compared with the fixed-bed bubble reactor, the selectivity of cumene and the conversion of benzene are significantly improved in the CD (Catalytic Distillation) column with the internal.     

STUDY ON A CATALYTIC DISTILLATION COLUMN WITH A NOVEL INTERNAL

A novel internal for holding a catalyst in a catalytic distillation column was studied and its feasibility was verified by a model reaction, which is the alkylation of benzene with propylene over Hβ zeolite catalyst. The novel internal enlarges the void of the catalyst bed and provides the gas and liquid flow channels. It was proved that the catalytic distillation column with the novel internal has such advantages as simple structure, low operating cost, convenience for loading and unloading catalyst, and large catalyst loading fraction. It was found that the operational capability of the column with the novel internal whose volume fraction is about 30% is similar to that of a column filled with catalysts mixed with Cannon rings whose volume fraction is about 80%. It was also found that compared with the fixed-bed bubble reactor, the selectivity of cumene and the conversion of benzene are significantly improved in the CD (Catalytic Distillation) column with the internal.     

酯交换法合成碳酸二甲酯工艺研究

通过酯交换法,以甲醇和碳酸丙烯酯为原料,反应精饱同最佳剂,确定了其用量,考察了原料配比等对反应转化率的影响。同时,采用萃取精馏法对甲醇＝碳酸二甲酯二元恒沸物进行了分离研究,得到了适宜的萃取剂,研究了萃取剂的配比和回流比对分离性能的影响。并考察了催化剂和萃取剂的回收及循环使用对反应和分离性能的影响。对副产品丙二醇的回收及回流比对其纯度的影响也进行了考察。     

基于Matlab/Simulink的气体分离装置多变量预测控制

依据丙烯精馏塔的工艺流程,介绍丙烯精馏塔机理模型和辨识模型的构建方法,并通过系统辨识方法得到了被控对象的多输入多输出模型。介绍预测控制及其算法的基本原理,通过编写基于状态空间模型的单步预测控制算法,对丙烯精馏塔进行多变量预测控制仿真,比较了预测控制算法对可测干扰,不可测干扰的抑制作用。