【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，可廣泛應用于紡織、粘合劑、涂料、造紙、高吸水性樹脂等領域中。隨著經(jīng)濟的發(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注的熱點。 目前，丙烯酸（酯）的生產工藝比較成熟，生產方法有很多，如丙烯氧化法、丙烯腈水解法等。近年來，中國科學院過程工程研究所開發(fā)了以醋酸和甲醛為原料生產丙烯酸（酯）的新工藝，工藝原料低廉，生產過程相對溫和，該工藝將為國內低迷的醋酸、甲醛市場帶來新的應用方向。但是，無論是哪一種工藝都會生成副產物，需要對產品進一步分離提純。 本文對醋酸-甲醛法工藝流程中生成的共性副產物進行研究，建立分離流程進行模擬優(yōu)化，以得到高純度的丙烯酸甲酯產品，進行后續(xù)的丙烯酸（酯）生產。 采用NRTL熱力學模型，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行優(yōu)化計算，重點討論了理論板數(shù)、進料板位置、回流比等參數(shù)對產品純度的影響。 經(jīng)過上述分離體系的研究，確定最優(yōu)工藝參數(shù)，得出模擬結果。這對工廠的實際生產和操作具有一定的指導意義。
【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 進入共沸精餾塔 102，與2 塔塔頂?shù)玫降妮p組分進入儲槽 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量到高純度的丙烯酸。提純 Ueno 等人采用結晶的方法來得到高純度的次產生二聚體和聚合物，從而提高了丙烯酸且采用結晶的方法也減少了設備的投資費用結晶，對丙烯酸純度的要求可以由結晶步驟

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

【參考文獻】

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1 黃鏡釗;李玲;阮奇;;三元體系液—液逆流萃取理論級數(shù)的計算機求解[J];化學工程與裝備;2007年05期

2 施小仙;田恒水;朱云峰;;乙炔羰基化合成丙烯酸(酯)的研究進展[J];廣東化工;2008年09期

3 羅舜皓;劉忠德;俞燕龍;;丙烯酸精制單元急冷塔的模擬[J];甘肅科技;2010年06期

4 楊友麒;化工過程模擬[J];化工進展;1996年03期

5 姜斌;吳菲;隋紅;李鑫鋼;;甲醇-丙酮共沸物分離的研究進展[J];化工進展;2010年03期

6 劉家祺,張建侯;正丁醇-水-醋酸丁酯三元物系液-液平衡數(shù)據(jù)的測定、關聯(lián)和預測[J];化工學報;1988年03期

7 馮林英;丙烯酸生產技術進展[J];河南化工;1998年04期

8 鐘祿平,劉家祺,賈彥雷;萃取精餾分離甲醇和丙酮共沸物[J];化學工業(yè)與工程;2005年03期

9 張宏勛;劉廣宇;郭海濤;羅寧;;水-丙烯酸-醋酸-甲苯四元體系液液平衡數(shù)據(jù)的測定與關聯(lián)[J];化學工程;2011年12期

10 何天平;李偉敏;葉正亞;顧正桂;;逆流萃取分離硫辛酸-乙醇-水體系的模擬計算[J];計算機與應用化學;2008年12期

本文編號：2614422