刘姣姣:煤基合成气制乙二醇工艺的模拟与优化研究论文

刘姣姣:煤基合成气制乙二醇工艺的模拟与优化研究论文

本文主要研究内容

作者刘姣姣(2019)在《煤基合成气制乙二醇工艺的模拟与优化研究》一文中研究指出:乙二醇(EG)作为化工领域重要的原料兼中间体,应用前景极其可观。尤其是在聚酯行业、汽车行业等有着广泛的应用。近年来,随着聚酯行业、汽车行业的快速发展,EG的市场需求也不断地增长,而面对我国煤炭资源相对丰富而石油相对紧缺的能源局势,研究开发出一种经济性高且符合环保理念的EG合成工艺备受关注。而煤基合成气制EG工艺路线与此研究热点契合度相对较高。文章以该工艺为基础,利用Aspen plus化工模拟软件对此工艺进行模拟并优化分析,目的是对该工艺进行优化以制得聚酯级EG;采用汽液双循环平衡装置测定MIAK(甲基异戊基酮,共沸剂)+1,2-BD(1,2-丁二醇)与EG+1,2-BD二元体系的汽液平衡数据。文章研究的主要内容有:(1)采用汽液双循环平衡装置测定MIAK+1,2-BD、EG+1,2-BD二元物系的汽液平衡数据,并利用色谱分析其VLE数据的组成。实验结果表明,MIAK+1,2-BD体系不仅存在共沸现象,且在所形成的最低共沸点处MIAK的含量随压力的增大而减小。实验所得VLE数据满足热力学一致性要求。利用Aspen软件且选用Wilson,NRTL和UNIQUAC三种热力学模型对VLE数据进行回归关联,得到相应模型参数。结合Aspen模拟计算,三种模型对应VLE数据与实验所得偏差较小,MIAK+1,2-BD和EG+1,2-BD体系与三种热力学模型较吻合。(2)使用Aspen plus模拟软件对煤基合成气制EG工艺全流程进行模拟设计,分别从MN再生、CO偶联、DMO加氢和EG的精制进行分析与模拟;对相关塔设备的工艺参数进行灵敏度分析,确定了最佳操作参数。MN再生工段采用反应精馏技术合成MN,甲醇与水从塔底采出,经甲醇回收塔返回作为循环物料,减少了甲醇的能耗,避免了生成ME+DMC共沸体系;CO偶联工段得纯度约为1的DMO,副产纯度99.96%为的DMC为5.29万t/a;EG精制工段制得纯度为99.92%(聚酯级)的EG为29万t/a,纯度为1的1,2-BD为1.9万t/a。(3)利用共沸隔壁精馏塔(ADWC)分离EG+1,2-BD体系,以单塔代替常规双塔共沸精馏模拟分离该二元体系,并与常规双塔共沸精馏模型进行对比,该共沸隔壁精馏模型在保证制得同样纯度与产量的目标产物EG的同时,能耗相对减少了45%。

Abstract

yi er chun (EG)zuo wei hua gong ling yu chong yao de yuan liao jian zhong jian ti ,ying yong qian jing ji ji ke guan 。you ji shi zai ju zhi hang ye 、qi che hang ye deng you zhao an fan de ying yong 。jin nian lai ,sui zhao ju zhi hang ye 、qi che hang ye de kuai su fa zhan ,EGde shi chang xu qiu ye bu duan de zeng chang ,er mian dui wo guo mei tan zi yuan xiang dui feng fu er dan you xiang dui jin que de neng yuan ju shi ,yan jiu kai fa chu yi chong jing ji xing gao ju fu ge huan bao li nian de EGge cheng gong yi bei shou guan zhu 。er mei ji ge cheng qi zhi EGgong yi lu xian yu ci yan jiu re dian qi ge du xiang dui jiao gao 。wen zhang yi gai gong yi wei ji chu ,li yong Aspen plushua gong mo ni ruan jian dui ci gong yi jin hang mo ni bing you hua fen xi ,mu de shi dui gai gong yi jin hang you hua yi zhi de ju zhi ji EG;cai yong qi ye shuang xun huan ping heng zhuang zhi ce ding MIAK(jia ji yi wu ji tong ,gong fei ji )+1,2-BD(1,2-ding er chun )yu EG+1,2-BDer yuan ti ji de qi ye ping heng shu ju 。wen zhang yan jiu de zhu yao nei rong you :(1)cai yong qi ye shuang xun huan ping heng zhuang zhi ce ding MIAK+1,2-BD、EG+1,2-BDer yuan wu ji de qi ye ping heng shu ju ,bing li yong se pu fen xi ji VLEshu ju de zu cheng 。shi yan jie guo biao ming ,MIAK+1,2-BDti ji bu jin cun zai gong fei xian xiang ,ju zai suo xing cheng de zui di gong fei dian chu MIAKde han liang sui ya li de zeng da er jian xiao 。shi yan suo de VLEshu ju man zu re li xue yi zhi xing yao qiu 。li yong Aspenruan jian ju shua yong Wilson,NRTLhe UNIQUACsan chong re li xue mo xing dui VLEshu ju jin hang hui gui guan lian ,de dao xiang ying mo xing can shu 。jie ge Aspenmo ni ji suan ,san chong mo xing dui ying VLEshu ju yu shi yan suo de pian cha jiao xiao ,MIAK+1,2-BDhe EG+1,2-BDti ji yu san chong re li xue mo xing jiao wen ge 。(2)shi yong Aspen plusmo ni ruan jian dui mei ji ge cheng qi zhi EGgong yi quan liu cheng jin hang mo ni she ji ,fen bie cong MNzai sheng 、COou lian 、DMOjia qing he EGde jing zhi jin hang fen xi yu mo ni ;dui xiang guan da she bei de gong yi can shu jin hang ling min du fen xi ,que ding le zui jia cao zuo can shu 。MNzai sheng gong duan cai yong fan ying jing liu ji shu ge cheng MN,jia chun yu shui cong da de cai chu ,jing jia chun hui shou da fan hui zuo wei xun huan wu liao ,jian shao le jia chun de neng hao ,bi mian le sheng cheng ME+DMCgong fei ti ji ;COou lian gong duan de chun du yao wei 1de DMO,fu chan chun du 99.96%wei de DMCwei 5.29mo t/a;EGjing zhi gong duan zhi de chun du wei 99.92%(ju zhi ji )de EGwei 29mo t/a,chun du wei 1de 1,2-BDwei 1.9mo t/a。(3)li yong gong fei ge bi jing liu da (ADWC)fen li EG+1,2-BDti ji ,yi chan da dai ti chang gui shuang da gong fei jing liu mo ni fen li gai er yuan ti ji ,bing yu chang gui shuang da gong fei jing liu mo xing jin hang dui bi ,gai gong fei ge bi jing liu mo xing zai bao zheng zhi de tong yang chun du yu chan liang de mu biao chan wu EGde tong shi ,neng hao xiang dui jian shao le 45%。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西北大学的刘姣姣,发表于刊物西北大学2019-10-11论文,是一篇关于合成气制论文,汽液平衡论文,模拟优化论文,西北大学2019-10-11论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西北大学2019-10-11论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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