醋酸甲酯合成反应精馏工艺技术研究

开发了一种反应与精馏一体化的醋酸与甲醇酯化生产醋酸甲酯生产工艺。通过模拟计算和小试验证及参数调优,确定反应精馏塔的优化操作条件:操作压力为101.33kPa,回流比为1.9,进料m(AcOH)/m(MeOH)为1.1~1.6,醋酸进料板为第5块。     

反应萃取精馏合成醋酸甲酯的研究

提出了将反应、萃取、精馏合为一体的反应萃取精馏工艺,以H2SO4作催化剂,且与醋酸混合连续进料考察了配料比、催化剂浓度及原料进料流率等工艺条件对反应的影响。结果表明,在反应萃取精馏合成醋酸甲酯的工艺中,采用半连续操作,充分利用醋酸的萃取功能,产品含量最高可达到97 8%。当催化剂浓度为1 6%(mass),醋酸和甲醇的配料比为1 1,混酸进料流率为1 78mol/h,塔顶产品馏出流率为60ml/h时,馏出物中醋酸甲酯的纯度达到95 0%(mass),甲醇转化率达到91 5%,产品收率为74 5%。     

合成醋酸甲酯浆料催化精馏过程的模拟研究

以醋酸甲酯合成为模型反应,研究浆料催化精馏过程。对浆料催化精馏过程建立拟均相稳态平衡级模型,用A spen P lus软件进行模拟。考察精馏塔内温度分布、汽液相组成及流率情况,得到醋酸中水含量、反应段塔板数和液相持液量对合成醋酸甲酯收率和塔顶醋酸甲酯纯度的影响。计算得出在模拟实验塔内优化操作条件为:23块理论板数,醋酸进料口和甲醇进料口分别位于第7和第17块理论板;酸与醇的摩尔比为1.2∶1.0;催化剂与醋酸的质量比为0.03;回流比1.3;塔板总持液量2 560mL;塔釜持液量1 200mL;控制塔顶采出流率0.485。在此条件下,醋酸甲酸收率大于95%,塔顶产品中酯的质量分数大于96%。     

裂解C_5反应精馏工艺的模拟计算

对裂解C5馏分反应精馏工艺建立了数学模型,利用Aspen Plus流程模拟软件对反应精馏工艺进行了模拟计算。分析了理论塔板数、进料板位置、回流比及塔板停留时间对精馏过程的影响,得出了裂解C5馏分反应精馏分离的工艺指标最优值。计算结果表明,最佳工艺条件为:理论塔板数为100~120块,进料板位置为第22~26块塔板,回流比为10~15,塔板停留时间为10~15 s。根据选定的工艺条件,在进料流量为18 750.0 kg/h、进料温度为60℃、进料位置为第24块塔板、全塔理论塔板数为100块、回流比为10、塔板停留时间为10 s的条件下,异戊二烯的收率可达98.15%,环戊二烯的转化率达93.23%,双环戊二烯(DCPD)选择性达98.75%,DCPD的收率为92.07%,达到了裂解C5馏分反应精馏工艺的指标要求。     

采用质子酸离子液体反应萃取精馏制备醋酸甲酯

以醋酸、甲醇为原料,以质子酸离子液体为催化剂和萃取剂,采用反应萃取精馏法制备了醋酸甲酯。考察了质子酸离子液体和配料比、回流比及反应时间对反应萃取精馏的影响。实验结果表明,质子酸离子液体是制备醋酸甲酯的良好催化剂和萃取剂,能消除醋酸甲酯与水或甲醇的共沸点,提高醋酸甲酯的纯度和收率;在3种质子酸离子液体[Hmim]CF3COO,[Hmim]BF4,[Hmim]HSO4中,[Hmim]HSO4(Hmim为N-甲基咪唑)的催化活性最高。反应萃取精馏的最佳工艺条件是:m(HOAc)∶m(CH3OH)∶m([Hmim]HSO4)=100∶50∶1,回流比2.5,反应时间30min。在此条件下,醋酸甲酯的纯度可达99.84%,收率可达98.65%。采用闪蒸的方法可回收醋酸、甲醇及质子酸离子液体,质子酸离子液体可重复使用8次。     

催化精馏合成乙酸正丁酯

在直径30mm、高1.92m的催化精馏塔中,以Hβ沸石为催化剂,采用θ环填料,研究了乙酸与正丁醇酯化反应合成乙酸正丁酯的工艺过程。考察了催化剂的装填高度、进料位置、回流比和正丁醇进料液态空速等因素对酯化反应和精馏效果的影响。研究结果表明,催化精馏合成乙酸正丁酯的适宜条件为:精馏段、反应段和提馏段的高度比为1∶1∶1,乙酸与正丁醇分别在反应段上沿和下沿进料,回流比为2.5,正丁醇进料液态空速为0.64h-1。在此工艺条件下,塔釜中乙酸正丁酯的质量分数为98.64%,乙酸正丁酯总收率为91.50%。     

浆料催化精馏酯交换合成碳酸二甲酯

在内径25mm的填料塔内,采用平均粒径4μm的201×7型强碱性阴离子交换树脂为催化剂,以甲醇和碳酸丙烯酯为原料,对浆料催化精馏酯交换合成碳酸二甲酯新工艺进行了研究。考察了回流比、催化剂含量、进料醇酯比及进料总流量对该工艺的影响。实验结果表明,将浆料催化精馏用于酯交换合成碳酸二甲酯是可行的,在适宜的操作条件下(回流比4、催化剂与碳酸丙烯酯的质量比为0.03、甲醇与碳酸丙烯酯的摩尔比为8.5、进料总流量为3.0m ol/h),碳酸丙烯酯的转化率可达95%以上。     

催化精馏法合成乙二醇乙醚工艺的改进研究

对已开发的催化精馏法合成乙二醇乙醚的工艺进行了调整 ,改进了催化精馏塔的结构 ,取消了精馏段 ;并以新型改性沸石分子筛为催化剂 ,进行了由环氧乙烷和乙醇用催化精馏法合成乙二醇乙醚的实验室研究 ,考察了不同工艺条件对反应的影响。反应温度为 78℃ ,环氧乙烷进料空速为 0 .4～ 0 .8h-1,乙醇与环氧乙烷进料摩尔比为 ( 1 .5～ 2 .0 )∶ 1 ,塔顶回流量与环氧乙烷进料的体积比为 6∶ 1时 ,环氧乙烷接近完全转化 ,单醚的选择性和收率达 85%以上 ,与固定床及釜式反应相比 ,单醚的选择性和收率分别提高 1 8%～ 2 0 %。     

节能环保型甲醇精馏装置的流程模拟与优化

以某厂100万t/a双效节能型甲醇精馏装置为研究对象,采用流程模拟软件Aspen Plus进行流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对预精馏塔、加压塔、常压塔和回收塔的工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为预精馏塔萃取水流量为9200kg/h(占粗甲醇进料的7.3%),加压塔操作压力为800kPa,常压塔侧线采出位置为第61块板(从塔顶往下数),回收塔质量回流比为6.9。此外,对流程进行了适当优化,增加预精馏塔尾气水洗装置,进一步回收尾气中残余甲醇,达到节能环保要求。通过工艺参数优化和流程优化,产品中甲醇质量分数达到99.9%,乙醇质量分数低于10×10~(-6),甲醇回收率提高1.0%,甲醇精馏装置总能耗降低11.1%。     

FCC汽油催化精馏烷基化硫转移工艺研究

在催化精馏塔中对FCC汽油催化精馏烷基化硫转移工艺进行考察,采用树脂催化剂,常压、连续操作,适宜的进料方式为下进料方式,回流质量比为2.0。2 016 h连续运行试验表明,催化剂性能稳定,塔顶汽油硫含量在30～40 μg/g之间,硫转移率平均值为91.14％。     

乙酸丁酯制取新工艺

在3 0mm的玻璃填料塔中研究了流化催化精馏连续合成乙酸丁酯过程 ,考察了酸醇比、催化剂用量、进料位置、水相回流位置对过程的影响 ,在选定的试验条件下 ,塔顶有机相中乙酸丁酯含量 (质量分数 )达到 95 %以上 ,丁醇的单程转化率达 97%以上。     

复合斜孔塔板在醋酸乙烯生产中的应用

采用复合斜孔塔板对醋酸乙烯精馏塔进行了技术改造。采用计算机模拟进料热状况对醋酸乙烯精馏系统的影响以及不同回流比下塔板数、能耗、冷却负荷等,通过改变进料热状况消除塔内恒浓区,优选出最佳精馏方案即进料汽化率20%、回流比R=2、理论板数为63;并应用复合斜孔塔板代替筛板塔板,改造后生产能力提高一倍,节能20%,产品质量稳定,醋酸乙烯精馏塔运行周期从1年延长至3~4年。     

固体负载酸Al_2O_3/SO_4～2-催化合成乙酸正丙酯

以固体负载酸Al2O3/SO42-为催化剂,由正丙醇与醋酸直接催化酯化合成乙酸正丙酯,考察了固体负载酸制备中酸的浓度、酯化原料醇与酸的量比、催化剂用量、反应时间等因素对酯化的影响,得到了适宜的条件为:催化剂制备使用硫酸浓度为2 mol/L,酯化反应时醇酸量比为1.3,固体负载酸Al2O3/SO42-的用量为1.5 g(相对0.2625 mol的乙酸量),反应时间为2 h。此时,酯化率为67%。     

低压羰基法排出的废乙酸回收利用研究

将低压羰基法合成乙酸过程中排出的废乙酸与乙醇进行酯化反应，酯化条件为：酸醇摩尔比为1．3：1，浓H2SO4作催化剂，用量为反应物总质量的1％，釜液循环使用4次。产物粗酯用醋酸钾溶液(质量分数大于60％)萃取脱水，添加3％的K2CO3为中和剂，萃取比为0．4：1，萃取温度为室温，逆流2级萃取。经精馏可以得到相当于乙酸乙酯二级品的乙酸乙酯与丙酸乙酯混合酯产物。     

应用于差压热耦合反应精馏水解乙酸甲酯过程的新型控制系统设计

本文提出了应用于差压热耦合反应精馏水解乙酸甲酯过程的新型控制系统结构设计。本文首先使用Aspen Plus中的Radfrac模块完成过程的稳态模拟，并使用灵敏度分析为控制系统设计提供可靠依据。使用Aspen Dynamics设计控制系统并研究过程的控制效果，提出了基于进料比例与灵敏板温度控制的两个新控制结构。两个控制结构的特点在于使用更简单的控制器代替了传统的组分控制器，且产品在±20%的总进料流率/进料乙酸甲酯组分的扰动下可达到产品纯度要求。     

天然丝光沸石催化反应精馏合成乙酸乙酯

以酸性天然沸石为催化剂，在内化反应精馏塔中进行了合成乙酸乙酯的研究。考罕了酸醇比、回 比、进料流量、进料位置等因素对反应过程的影响。在本试验最佳条件下，塔顶产品中酯含量为９１％以上，乙醇的转化率可达９４％以上。