【摘要】：丙烯酸及其酯類是一類重要的化工原料，其用途十分廣泛，可廣泛應(yīng)用于紡織、粘合劑、涂料、造紙、高吸水性樹脂等領(lǐng)域中。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對丙烯酸及其酯類的需求量越來越大，因此對它的研究也一直是研究者關(guān)注的熱點。 目前，丙烯酸（酯）的生產(chǎn)工藝比較成熟，生產(chǎn)方法有很多，如丙烯氧化法、丙烯腈水解法等。近年來，中國科學(xué)院過程工程研究所開發(fā)了以醋酸和甲醛為原料生產(chǎn)丙烯酸（酯）的新工藝，工藝原料低廉，生產(chǎn)過程相對溫和，該工藝將為國內(nèi)低迷的醋酸、甲醛市場帶來新的應(yīng)用方向。但是，無論是哪一種工藝都會生成副產(chǎn)物，需要對產(chǎn)品進(jìn)一步分離提純。 本文對醋酸-甲醛法工藝流程中生成的共性副產(chǎn)物進(jìn)行研究，建立分離流程進(jìn)行模擬優(yōu)化，以得到高純度的丙烯酸甲酯產(chǎn)品，進(jìn)行后續(xù)的丙烯酸（酯）生產(chǎn)。 采用NRTL熱力學(xué)模型，由相平衡實驗得到Aspen Plus數(shù)據(jù)庫中缺失物系（丙烯酸甲酯-水、丙烯酸甲酯-醋酸甲酯）的相平衡數(shù)據(jù)，進(jìn)而通過數(shù)據(jù)擬合得到所需的二元交互作用參數(shù)。 利用Aspen Plus化工流程模擬軟件，分別對丙烯酸甲酯-甲醇-水體系、丙烯酸甲酯-醋酸甲酯-甲醇-水體系、丙烯酸甲酯-醋酸甲酯-甲醇-水-丙烯醛-丙酮體系的分離過程進(jìn)行工藝模擬優(yōu)化研究，主要對萃取塔、普通精餾塔、減壓精餾塔、萃取精餾塔等分離單元進(jìn)行優(yōu)化計算，重點討論了理論板數(shù)、進(jìn)料板位置、回流比等參數(shù)對產(chǎn)品純度的影響。 經(jīng)過上述分離體系的研究，確定最優(yōu)工藝參數(shù)，得出模擬結(jié)果。這對工廠的實際生產(chǎn)和操作具有一定的指導(dǎo)意義。
【圖文】：

圖 2-1 共沸精餾工藝流程圖[7]Fig.2-1 The process of azeotropic distilation丙烯酸混合氣體由物流 1 進(jìn)入丙烯酸吸收塔流接觸，形成丙烯酸水溶液，接觸后的氣體酸水溶液由物流 4 進(jìn)入共沸精餾塔 102，與2 塔塔頂?shù)玫降妮p組分進(jìn)入儲槽 10，靜置后是共沸劑，水相中有大部分的水和少量的丙進(jìn)入 102 塔，一部分水相作為吸收劑由物流流 8 排除系統(tǒng)。102 塔塔底得到的是高質(zhì)量到高純度的丙烯酸。提純 Ueno 等人采用結(jié)晶的方法來得到高純度的次產(chǎn)生二聚體和聚合物，從而提高了丙烯酸且采用結(jié)晶的方法也減少了設(shè)備的投資費用結(jié)晶，對丙烯酸純度的要求可以由結(jié)晶步驟

圖 2-2 結(jié)晶法工藝流程圖[7]Fig.2-2 The process of crystallization空氣進(jìn)入反應(yīng)器 1，發(fā)生氧化反應(yīng)生成丙烯醛，然后與步氧化生成丙烯酸氣體混合物，混合物進(jìn)入吸收塔 3 烯酸的水溶液，丙烯酸水溶液進(jìn)入精餾塔 4 進(jìn)行分離器 7 分離后，共沸劑循環(huán)進(jìn)入精餾塔 4，溶劑循環(huán)到吸進(jìn)入 5 中結(jié)晶提純丙烯酸，得到高純度的丙烯酸產(chǎn)品聚體，進(jìn)入工序 6 進(jìn)行分解，工序 6 包括精餾塔 6a 分解后產(chǎn)生的丙烯酸返回到精餾塔 4 中繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)。公司技術(shù)巴斯夫公司是世界上生產(chǎn)丙烯酸及酯產(chǎn)量最大的廠家，化法，生產(chǎn)裝置分為丙烯氧化、丙烯酸精制、冰丙烯酸氧化部分采用兩步氧化法，反應(yīng)器為管殼式反應(yīng)器，使Co 系或 Mo-BI 系催化劑，，二段為 Mo-V-Cu 系催化劑
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TQ225.131

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2614422