己二腈是生產(chǎn)新型材料尼龍66不可缺少的主要原料之一,這也是己二腈最重要的工業(yè)用途,其產(chǎn)量的97%用于生產(chǎn)尼龍66纖維和樹脂,大部分己二腈為生產(chǎn)商自用。近年來隨著技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域的日漸廣泛,對(duì)己二腈的需求亦會(huì)大幅增加。目前,己二腈的生產(chǎn)主要由英威達(dá)公司的丁二烯直接氰化法制備,該法作為最先進(jìn)的己二腈生產(chǎn)技術(shù),生產(chǎn)過程中組分復(fù)雜且主要組分之間沸點(diǎn)接近,其分離純化比較困難。本文針對(duì)丁二烯直接氰化法制備己二腈過程產(chǎn)物的分離設(shè)計(jì)與模擬,通過對(duì)流程的優(yōu)化改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的分離及系統(tǒng)的節(jié)能。 ASPENPLUS是美國(guó)ASPEN技術(shù)公司的先進(jìn)流程模擬軟件,采用此軟件進(jìn)行流程模擬,為企業(yè)提供準(zhǔn)確的單元操作模型,可以大大提高模擬效率,還可以進(jìn)行已有裝置的優(yōu)化操作或新建、改建裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文以ASPENPLUS軟件為工作平臺(tái),采用嚴(yán)格精餾塔操作單元,并以NRTL和UNIQUAC熱力學(xué)方程物性計(jì)算方法對(duì)1,3-丁二烯直接氰化法制備己二腈工藝流程進(jìn)行了模擬,用ASPENPLUS的Property Estimation(性質(zhì)估計(jì))對(duì)戊烯腈等物質(zhì)的物性做了有效準(zhǔn)確的估計(jì),給出了相應(yīng)的工藝參數(shù)。通過直觀推斷法和調(diào)優(yōu)法得出要研究的兩個(gè)精餾序列,對(duì)它們分別進(jìn)行模擬比較。在模擬過程中重點(diǎn)考察了模擬過程中塔板數(shù)、進(jìn)料位置和塔頂采出量等參數(shù)的變化對(duì)整個(gè)模擬計(jì)算結(jié)果所產(chǎn)生的影響。經(jīng)過分析得出最優(yōu)的分離序列,可以得到99.83%質(zhì)量分率的己二腈及99.80%質(zhì)量分率的2-甲基戊二腈。 一些工藝物流需要加熱,而另一些工藝物流則需要冷卻,把這些物流匹配在一起,充分利用熱物流去加熱冷物流,提高過程的熱回收率,對(duì)分離序列進(jìn)行熱集成研究。采用夾點(diǎn)分析法對(duì)分離序列進(jìn)行換熱網(wǎng)絡(luò)綜合,獲得更加節(jié)省能量的熱集成分離工藝流程,節(jié)省能量達(dá)19.01%。
【學(xué)位單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：TQ226.61
【部分圖文】：

無(wú)隔膜電解法工藝流程圖

下難以分離，采用低壓下分離。整個(gè)二級(jí)氰化工段工藝的設(shè)計(jì)按照精饋序列的經(jīng)典方法來確定。最終流程圖如圖2-7所示。 E ‘ [1>圖2-7 二級(jí)氰化工段初始分離序列（序列一）循環(huán)流程圖Fig.2-7 Recycling flow diagram of primary separation sequence(sequence 1)in 2nd hydrogen-cyanide reaction綜上所述，整個(gè)],3-丁二烯直接氰化法制備己二腈工藝流程中，一級(jí)氰化工段、二級(jí)氰化工段還有異構(gòu)化工段構(gòu)成了整個(gè)工藝流程的框架�？偭鞒虉D如圖2-8所示。27

condenser duty for AND and MGN從圖3-3可以看出，隨著塔板數(shù)增加，己二腈和2-甲基戊二腈的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均呈上升趨勢(shì)。塔板數(shù)在21塊時(shí)，產(chǎn)品2-甲基戊二腈和己二腈均達(dá)到分離要求，塔板數(shù)21±夬~25塊時(shí)，隨塔板的增加，質(zhì)量分率快速上升，而再沸器熱負(fù)荷下降快，達(dá)到25塊理論板后，隨理論板增加，質(zhì)量分率和熱負(fù)荷變化趨勢(shì)平緩，此時(shí)塔爸物流F中己二腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到99.60%，塔頂2-甲基戊二腈質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.23%,符合設(shè)計(jì)產(chǎn)品的純度要求。所需理論板數(shù)越少
【參考文獻(xiàn)】

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1 樊凱非,沈飛,任誠(chéng),吳萍萍;己二腈生產(chǎn)工藝綜述[J];化工進(jìn)展;2003年10期

2 崔艷宏;安金卉;周俊杰;;基于Aspen的精餾模擬分析[J];華章;2011年19期

3 馬源;禹保衛(wèi);張海巖;;己二腈生產(chǎn)工藝比較[J];河南化工;2007年08期

4 劉揚(yáng);;己二腈的生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場(chǎng)分析[J];河南化工;2010年05期

5 王春花;華賁;;換熱網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及多換熱網(wǎng)絡(luò)能量集成的研究進(jìn)展[J];石油化工設(shè)備;2009年05期

6 董建勛;石玉坤;胡曉靜;馮曉燕;宋娟娟;丁真貞;劉向明;黃唯平;;3-戊烯腈在零價(jià)鎳催化體系中的平衡反應(yīng)[J];有機(jī)化學(xué);2012年03期

本文編號(hào)：2847742