連續(xù)制備苯甲醇工藝的模擬與優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-08-25 23:06
苯甲醇是合成香料和醫(yī)藥的重要中間體,在感光、染整、化妝品、涂料及油墨等領域也有十分廣泛的應用。苯甲醇有多種合成方法,其中氯化芐連續(xù)水解法制備苯甲醇具有收率高、無環(huán)境污染等優(yōu)點,國內對該工藝的研究處于起步階段,因此,研究連續(xù)水解法生產工藝具有重要的現(xiàn)實意義。本文以相關文獻資料為依據(jù),重新設計了連續(xù)水解法制備苯甲醇的工藝流程,該工藝流程由反應單元、苯甲醇回收單元、分離單元組成。在此基礎上利用Aspen Plus建立了8000T/a苯甲醇生產過程的模擬模型并對其進行了模擬與優(yōu)化。通過模擬值與文獻值的對比,驗證了NRTL和ELECNRTL物性計算方法的準確性。分別用簡捷計算模型DSTWU和嚴格計算模型RADFRAC模擬了各精餾塔,得到了全流程所有的工藝參數(shù),模擬結果與設計值基本吻合,表明所建立的模型性能可靠。在此基礎上對分離單元各精餾塔的操作壓力、回流比、進料板位置、塔板數(shù)、塔頂餾出比等操作變量進行了靈敏度分析,并優(yōu)化了操作變量。經過優(yōu)化后,在保證產量及產品純度的前提下,苯甲醇成品塔塔板數(shù)減少16.67%,冷凝器冷負荷減少1.81%,再沸器熱負荷減少2.56%,使得苯甲醇成品塔的操作費用有所減...
【文章來源】:武漢工程大學湖北省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 苯甲醇的合成方法
1.2.1 甲苯氧化法
1.2.2 由苯甲醛制備苯甲醇
1.2.3 由相應的酯制備苯甲醇
1.2.4 苯和甲醛合成苯甲醇
1.2.5 氯化芐水解法
1.3 苯甲醇合成方法評價
1.4 化工過程模擬與優(yōu)化
1.4.1 化工過程穩(wěn)態(tài)模擬
1.4.2 穩(wěn)態(tài)模擬的基本方法
1.4.3 化工過程動態(tài)模擬
1.4.4 化工過程的優(yōu)化
1.5 ASPEN PLUS模擬軟件簡介及應用
1.5.1 Aspen Plus簡介
1.5.2 Aspen Plus的應用
1.6 研究內容、目的與意義
第2章 連續(xù)水解法生產工藝流程設計
2.1 國外工藝流程簡介
2.2 苯甲醇回收方法的選擇
2.3 生產工藝流程的設計
2.4 工藝參數(shù)及控制指標
2.5 本章小結
第3章 單元操作模型和物性方法的選擇
3.1 ASPEN PLUS單元操作模型簡介
3.2 單元操作模型的選擇
3.3 物性方法的選擇
3.3.1 物性方法的選取
3.3.2 NRTL模型和ELECNRTL模型簡介
3.3.3 物性方法的驗證
3.4 本章小結
第4章 生產工藝流程的模擬
4.1 建立裝置流程圖
4.2 建立專用單位集
4.3 組分定義
4.4 物性方法定義
4.5 撕裂物流與收斂
4.6 參數(shù)設置
4.7 塔基本參數(shù)的選取
4.8 模型計算結果
4.9 本章小結
第5章 分離單元的優(yōu)化
5.1 氯化芐回收塔操作參數(shù)的優(yōu)化
5.2 苯甲醇成品塔操作參數(shù)的優(yōu)化
5.3 優(yōu)化模擬結果
5.4 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3363037
【文章來源】:武漢工程大學湖北省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
1.1 引言
1.2 苯甲醇的合成方法
1.2.1 甲苯氧化法
1.2.2 由苯甲醛制備苯甲醇
1.2.3 由相應的酯制備苯甲醇
1.2.4 苯和甲醛合成苯甲醇
1.2.5 氯化芐水解法
1.3 苯甲醇合成方法評價
1.4 化工過程模擬與優(yōu)化
1.4.1 化工過程穩(wěn)態(tài)模擬
1.4.2 穩(wěn)態(tài)模擬的基本方法
1.4.3 化工過程動態(tài)模擬
1.4.4 化工過程的優(yōu)化
1.5 ASPEN PLUS模擬軟件簡介及應用
1.5.1 Aspen Plus簡介
1.5.2 Aspen Plus的應用
1.6 研究內容、目的與意義
第2章 連續(xù)水解法生產工藝流程設計
2.1 國外工藝流程簡介
2.2 苯甲醇回收方法的選擇
2.3 生產工藝流程的設計
2.4 工藝參數(shù)及控制指標
2.5 本章小結
第3章 單元操作模型和物性方法的選擇
3.1 ASPEN PLUS單元操作模型簡介
3.2 單元操作模型的選擇
3.3 物性方法的選擇
3.3.1 物性方法的選取
3.3.2 NRTL模型和ELECNRTL模型簡介
3.3.3 物性方法的驗證
3.4 本章小結
第4章 生產工藝流程的模擬
4.1 建立裝置流程圖
4.2 建立專用單位集
4.3 組分定義
4.4 物性方法定義
4.5 撕裂物流與收斂
4.6 參數(shù)設置
4.7 塔基本參數(shù)的選取
4.8 模型計算結果
4.9 本章小結
第5章 分離單元的優(yōu)化
5.1 氯化芐回收塔操作參數(shù)的優(yōu)化
5.2 苯甲醇成品塔操作參數(shù)的優(yōu)化
5.3 優(yōu)化模擬結果
5.4 本章小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
參考文獻
致謝
本文編號:3363037
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