甲醇合成碳酸二甲酯产物的分离

对甲醇气相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯(DMC)产物的分离进行了研究。根据甲醇气相氧化羰基化产物的特性提出了预分离-全变压精馏工艺和预分离-倾析工艺。以NRTL方程作为活度系数方程,使用A spen P lus模拟软件优化了分离工艺中的主要参数并对工艺流程进行了模拟。模拟结果表明,两种分离工艺均能得到合格的DMC、甲醇和缩甲醛产品,得到各精馏塔的主要操作参数,预分离-倾析工艺比预分离-全变压精馏工艺的能耗约低35%。提出的工艺方案可为工业装置设计提供参考。     

加压-常压双塔分离碳酸二甲酯-甲醇共沸物的动态模拟研究

采用Aspen Dynamic软件,在加压-常压双塔分离碳酸二甲酯-甲醇(DMC-MeOH)共沸物稳态模型的基础上,设计出固定回流比的动态控制方案(FRCS)。用进料流量、进料组成的扰动对FRCS的动态阶跃响应特性进行模拟验证。模拟结果表明,FRCS对加压塔的两种扰动的抑制效果均很好,对常压塔的抑制扰动的效果稍差一些;当进料流量增加20%时,常压塔塔底产品MeOH纯度由最初的99.50%(w)经10 h波动后降为98.60%(w);进料组成中DMC含量增加20%时,常压塔塔底产品MeOH纯度由99.50%(w)降为99.42%(w)。FRCS基本上可满足加压-常压两塔塔底产品质量的控制要求。     

常压精馏分离环氧丙烷-甲醇的工艺模拟

利用计算机对环氧丙烷-甲醇混合物进行了常压精馏过程模拟,体系的逸度系数和活度系数分别采用位力方程和 NRTL 热力学模型。分析了理论塔板数、进料位置、回流比、塔顶采出量等操作参数对过程的影响,并得出了最佳工艺参数为:采用45块理论塔板,第37块板进料,回流比为5,可以得到99.5%(质量分数)的环氧丙烷,同时塔釜得到98.2%(质量分数)的甲醇。模拟结果对工业过程的设计和设备改造具有一定指导意义。     

变压精馏分离碳酸二甲酯-甲醇共沸物的稳态模拟

碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物是一种难以分离的物系,采用Wilson热力学模型,通过Aspen Plus流程模拟软件对变压精馏分离碳酸二甲酯-甲醇共沸物的工艺进行稳态模拟优化,优化后的结果为:常压塔(0.1 MPa)实际塔板数为25,进料板位置为5,回流比为1.4;加压塔(1MPa)实际塔板数为34,进料板位置为27,回流比为1.2。优化后碳酸二甲酯与甲醇的回收率均为99.99%。     

乙苯萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯二元共沸物

根据萃取精馏原理,采用正交试验设计,运用计算机对实验数据进行最优化处理,确定了萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯二元共沸物的最佳工艺条件：以乙苯为萃取剂,单圈玻璃为填料,回流比控制在7：1,萃取剂滴加速率为6ml／min,萃取剂配比为5：1。以此工艺路线分离所得的碳酸二甲酯纯度为99．99％。     

尿素醇解法合成碳酸二甲酯催化精馏工艺的模拟

采用非平衡级模型对尿素醇解法合成碳酸二甲酯(DMC)催化精馏工艺的塔内组分、流量及温度分布进行模拟,以Max-well-Stefan方程计算汽液组分的传质速率和各组分的Murphree级效率。计算结果表明,不同组分的Murphree级效率差别较大。催化精馏塔的反应段、精馏段和提馏段温度分别为180.2,136.1,150.0℃,模型预测结果与实测值吻合较好。模拟与实验结果均表明,在1.0MPa压力下,升高反应温度,DMC收率增加,而反应段汽液流量减小。对于不同的反应温度,精馏段温度受组分沸点限制,保持为136.0℃。在1.0MPa压力下,最佳反应段温度应控制在180.0～185.0℃之间,DMC收率为49.29%～57.91%。     

甲苯萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯共沸物

根据萃取精馏原理,采用正交试验设计,运用计算机对实验数据进行最优化处理,确定了萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯二元共沸物的最佳工艺条件:以甲苯为萃取剂,单圈为填料,回流比为5:1,滴加速率为5:1,萃取剂配比为2:1,以上述工艺条件,进行DMC-甲醇分离,所得的碳酸二甲酯纯度为99.99%。     

萃取精馏分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物的研究

基于甲醇与碳酸二甲酯的共沸特性,利用Aspen Plus化工模拟软件对其分离过程进行模拟和分析,采用Wilson模型对实验数据进行关联。考察了共沸体系在不同萃取剂下的相对挥发度。选择乙二醇作为萃取剂,对双塔萃取、隔壁塔萃取以及单塔萃取方式进行了比较,发现采用隔壁塔萃取方式时,甲醇和碳酸二甲酯的纯度更高,且萃取剂的回收率约为100%;由于副塔没有再沸器,在能量利用方面也有绝对的优势。     

萃取精馏分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物的研究

基于甲醇与碳酸二甲酯的共沸特性,利用ASPEN PLUS对其分离过程采取双塔萃取、隔壁塔萃取及单塔萃取进行模拟。通过WILSON模型对实验数据进行关联,得出合适的二元交互作用参数,进而考察共沸体系在不同萃取剂下的相对挥发度,最终选择乙二醇作为萃取剂。对三种塔型进行模拟,得出隔壁塔萃取方式不仅甲醇和碳酸二甲酯的纯度比另两种塔型要高,而且萃取剂回收率接近100%。由于副塔没有再沸器,隔壁塔在能量利用方面有绝对的优势。     

萃取精馏分离甲醇与碳酸二甲酯共沸物的最优化研究

根据萃取精馏原理 ,采用正交试验设计 ,运用计算机对实验数据进行最优化处理 ,确定了萃取精馏甲醇与碳酸二甲酯共沸物分离的最佳工艺条件。以此工艺路线分离所得的碳酸二甲酯纯度为 99.92 %。     

碳酸二甲酯合成工艺模拟的研究进展

综述了近年来碳酸二甲酯(DMC)的非光气法合成工艺和DMC产品的分离工艺的模拟研究报道。重点介绍了酯交换法反应精馏工艺和分离工艺的模拟结果,尿素醇解法催化精馏工艺的非平衡级模拟的结果。在DMC产物的变压精馏、萃取精馏和共沸精馏的主要分离工艺中,变压精馏和萃取精馏是分离甲醇-DMC共沸物效率较高的两种工艺。     

甲醇、二甲醚共进料合成碳酸二甲酯

研究了以甲醇、二甲醚为原料合成碳酸二甲酯。试验表明 ,加入少量二甲醚可通过其水解作用消耗产物水的含量 ,提高碳酸二甲酯的产率。考察了二甲醚对甲醇氧化羰化的影响 ,催化剂采用二甲醚水解催化剂与甲醇氧化羰化催化剂的机械混合物。最佳反应条件 :温度 1 2 0℃、时间 4h、m(HX) /m(CuCl) =1 /6、n(甲醇 ) /n(二甲醚 ) =5/3。     

应用AspenPlus软件模拟二异丙苯精馏过程

采用AspenPlus模拟软件对二异丙苯精馏分离工艺进行模拟计算。设计出精馏工艺流程,用DSTWU筒捷法精馏设计模型和NRTL—RK模型,得到回流比、塔板数和进料位置等工艺参数,为该工艺的开发提供依据。     

尿素和甲醇制备碳酸二甲酯的热力学分析

用Benson基团贡献法计算了碳酸二甲酯(液态)、氨基甲酸甲酯(液态)和尿素(液态)的热力学数据ΔН0f、ΔG0f和热容ΔCp。对尿素和甲醇制备碳酸二甲酯的过程进行了热力学分析,计算了醇解反应的平衡常数,为尿素和甲醇制备碳酸二甲酯过程的设计和催化剂的研究提供了热力学依据。     

甲醇液相氧化羰化合成碳酸二甲酯的研究

总结了静态条件下四人相氧化羰化合成碳酸二甲酯以及产品分离的研究工艺。讨论了反应温度、原料气量、一氧化碳与氧摩尔比以及催化剂用量对一氧化碳和甲醇转化率以及碳酸二甲酯选择性的影响。所得碳酸二甲酯纯度可达９５％以上。     

甲醇、二甲醚共进料气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的热力学分析

用Benson基团贡献法估算了碳酸二甲酯的标准生成热△fHmθ、标准生成自由能△fGmθ和摩尔等压热容Cp,m。计算不同温度下的甲醇氧化羰基化反应和二甲醚水解反应的标准摩尔焓变△rHmθ,进而由赫斯定律得出了二甲醚氧化羰基化反应的△rHmθ。计算上述三个反应的吉布斯自由能变△rGθ和反应平衡常数K,分析了其与温度之间的关系,为甲醇、二甲醚共进料气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯这一路线的可行性与反应设计,提供了热力学依据。     

甲醇与碳酸二甲酯共沸液的分离研究进展

综述了DMC-CH_3OH二元共沸液的各种分离方法。讨论了共沸精馏和萃取精馏的工艺流程。     

钛酸钾催化碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯

对钛酸钾催化碳酸丙烯酯(PC)和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)进行了研究。研究发现钛酸钾对该反应有较好的催化活性,高压水热法制备的钛酸钾的催化活性高于常压水热法、醇热法和固相法。以高压水热法制备的钛酸钾为催化剂,当催化剂用量为PC质量的1.85%,甲醇与PC摩尔比为13.9,反应温度64～80℃,反应时间7h时,PC转化率达91.1%,DMC选择性为86.5%。     

DMC-MeOH的气液平衡及其共沸体系的分离研究

气液平衡数据是精馏分离的理论基础。本文介绍了文献报道的碳酸二甲酯-甲醇体系气液平衡数据的测定结果,选用最完整的常压和加压下的气液平衡数据,采用NRTL和Wilson两种热力学方法对其关联,回归得到了不同压力下的热力学模型参数。应用NRTL模型,对变压精馏分离流程模拟,进行了回流比和塔板数的灵敏度分析,得出了最佳的分离工艺条件。碳酸二甲酯-甲醇体系热力学模型的建立及变压分离流程的优化模拟结果可以为工业设计与生产改造提供理论指导。     

金属修饰的Mg-Al复合氧化物催化氨基甲酸甲酯和甲醇合成碳酸二甲酯

以共沉淀法制备了一系列金属改性的Mg Al类水滑石(HTlc),经500 ℃煅烧,获得各种金属修饰的Mg Al复合氧化物(CHT 03M 500,M=Mn、Ni、Zn、Y或La)催化剂,借助XRD、SEM、N2吸/脱附和CO2 TPD等手段对其物理化学性质进行表征,在釜式反应器中考察其催化氨基甲酸甲酯(MC)和甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反应性能。以Y修饰的Mg Al复合氧化物为模板催化剂,考察了Y掺杂量和前驱体煅烧温度对催化性能的影响,并优化了反应条件。结果表明：CHT 03M 500样品表面碱性质与所掺杂金属的种类有关,催化剂活性与其表面碱性位的总数目成正比;在各种催化剂中,CHT 03Y 500具有最大的碱密度,因而其催化能力最高,在反应温度为200 ℃、反应时间为6 h、催化剂用量为05 g的条件下DMC收率最高可达583%;此外, CHT 03Y 500催化剂具有良好的重复使用性和催化稳定性。