稀醋酸萃
发布时间：2020-05-18 11:55
【摘要】：醋酸是一种非常重要的基础化工产品,不但可以作为化工合成的原料,而且还是一种优良的有机溶剂。作为溶剂使用的醋酸,因其经过生产环节后会形成稀醋酸,作为废水排放,不利于环境保护。要进行稀醋酸的回收利用,其回收过程的能耗比较高,在生产成本中所占据的比例很大。因此,通过对稀醋酸回收过程的工艺参数优化,进一步降低回收装置的能耗,对整个生产运行将起到至关重要的作用。所以,本文在综合分析国内外相关稀醋酸分离技术的基础上,采用实验研究与流程模拟相结合的方式,对稀醋酸萃取-共沸精馏体系的相平衡进行测定,优化其分离工艺流程。在实验研究方面,首先采用液液相平衡装置测定了常压下稀醋酸-醋酸异丙酯体系在不同温度下的液液相平衡数据,结果表明,随着温度降低,选择性系数增大,对萃取有利。进而,采用NRTL模型关联实验数据,得到醋酸—水—醋酸异丙酯体系液液平衡的交互作用参数。然后,采用气液平衡装置测定了 101.33 kPa下两个二元体系(水-醋酸)、(醋酸-醋酸异丙酯)和一个三元体系(水-醋酸-醋酸异丙酯)的汽液平衡数据。在流程模拟研究方面,在现有的稀醋酸脱水共沸精馏塔的稳态模型基础上,引入萃取预提浓技术,设计萃取-共沸精馏联用的分离工艺进行稀醋酸的回收利用。首先,针对稀醋酸体现的特点和分离要求,进行不同共沸剂对醋酸萃取能力的比较,筛选出醋酸异丙酯作为稀醋酸萃取-共沸精馏的萃取剂,异丙醇作为辅助萃取剂。进而,采用化工流程模拟软件对稀醋酸萃取-共沸精馏的回收工艺流程进行模拟计算,考察了萃取温度、萃取剂配比、萃取级数、回流比、进料位置、塔底加热器热负荷等对稀醋酸萃取-共沸精馏过程的影响,结果表明,随着萃取温度升高,萃余液中的水含量呈现线性上升;适当提高异丙醇的比率,有利于提高萃取剂的萃取效率;当进料板较低时,可能造成塔底所需加热蒸发的共沸剂量增大;随着萃取液流股进料塔板数的不断增加,塔底热负荷呈现先降低后升高的变化趋势。进而,进行了工艺条件的优化分析,得到了稀醋酸萃取-共沸精馏生产具有实际操作意义的工艺参数,并在此工艺参数下模拟稀醋酸萃取-共沸精馏过程,得到了塔内温度分布、流率的分布、组成分布。通过以上研究,获得了稀醋酸萃取-共沸精馏的优化工艺条件,能够为稀醋酸的分离提纯提供必要的技术支撑。
【图文】：
逦｜ｉ0ｊ逦0逡逑图１－１邋ＰＴＡ生产过程产生的稀醋酸的脱水工艺流程逡逑图１－１为ＰＴＡ生产过程脱水过程工艺流程示意图，该工艺流程采用醋酸正丙酯（ＮＰＡ）逡逑为共沸剂，Ｆｌ、Ｆ２、Ｆ３以及Ｆ４是进料物流，Ｃ－１为共沸精馏脱水塔。Ｆｓｌ为蒸汽，它与塔逡逑釜再沸器共为精馏过程的热源。稀醋酸经非均相共沸精馏后塔底得到的醋酸质量分数约为逡逑９５％，邋Ｂ１为塔底醋酸产品物料流。进料中夹杂的反应原料对二甲苯（ＰＸ）会伴随着精馏逡逑过程在Ｃ－１塔内积聚，当它积累到一定量时，对脱水塔的分离效果产生影响。Ｃ－１上有一逡逑条管线Ｓ１用来排放积累的对二甲苯并使其进入Ｃ－２塔回收对二甲苯，Ｆｓ２为蒸汽，为Ｃ－２逡逑塔提供热源，Ｆｗ为废水，其中含有共沸剂醋酸正丙酯。Ｃ－２塔顶产物Ｄ２中的共沸剂返回逡逑Ｃ－１脱水塔，而塔底产品Ｂ２含有对二甲苯与醋酸，该物料流将重新回到氧化单元。而Ｃ－１逡逑脱水塔塔顶产品Ｄ１经过冷凝器Ｈ－１后进入倾析器Ｄ－１。倾析器的作用是使塔顶共沸物两逡逑相分离得到有机相与水相。由于在该工艺流程中共沸剂醋酸正丙酯会有部分损失，因此在逡逑倾析器Ｄ－丨中会有新的醋酸正丙酯补充进来。倾析器Ｄ－丨分离出的有机相为共沸剂醋酸正逡逑丙酯
逑１：带夹套的分液漏斗，２：水泵，３：水温温度控制器，４：恒温装置逡逑图３－１液液萃取相平衡测定实验装置示意图逡逑稀醋酸体系的气液相平衡采用如图３－２所示的实验装置。逡逑—？逡逑ＩＩ逡逑门ｎS缅义稀洌剩铩危桑撸撸义希皱危掊危皱危苠危峰义希鲥危椋鲥危椋铄危颍蓿殄义稀五五濉五危埽叔澹剩颍裕靛义希椋盒笔椒械阋牵椋椋豪淠鳎椋睢ⅲ觯夯撼迤鳎桑郑焊咔槎仁盅沽刂埔清义希保豪淠鹘涌冢玻赫婵占刑祝常耗诒Ｎ绿坠埽矗翰馕纶澹担好芊夥Э冢叮航涟璞茫罚悍刑谑摇ｅ义贤迹常财合嗥胶馐笛樽爸猛煎义
本文编号：2669681
【图文】：
逦｜ｉ0ｊ逦0逡逑图１－１邋ＰＴＡ生产过程产生的稀醋酸的脱水工艺流程逡逑图１－１为ＰＴＡ生产过程脱水过程工艺流程示意图，该工艺流程采用醋酸正丙酯（ＮＰＡ）逡逑为共沸剂，Ｆｌ、Ｆ２、Ｆ３以及Ｆ４是进料物流，Ｃ－１为共沸精馏脱水塔。Ｆｓｌ为蒸汽，它与塔逡逑釜再沸器共为精馏过程的热源。稀醋酸经非均相共沸精馏后塔底得到的醋酸质量分数约为逡逑９５％，邋Ｂ１为塔底醋酸产品物料流。进料中夹杂的反应原料对二甲苯（ＰＸ）会伴随着精馏逡逑过程在Ｃ－１塔内积聚，当它积累到一定量时，对脱水塔的分离效果产生影响。Ｃ－１上有一逡逑条管线Ｓ１用来排放积累的对二甲苯并使其进入Ｃ－２塔回收对二甲苯，Ｆｓ２为蒸汽，为Ｃ－２逡逑塔提供热源，Ｆｗ为废水，其中含有共沸剂醋酸正丙酯。Ｃ－２塔顶产物Ｄ２中的共沸剂返回逡逑Ｃ－１脱水塔，而塔底产品Ｂ２含有对二甲苯与醋酸，该物料流将重新回到氧化单元。而Ｃ－１逡逑脱水塔塔顶产品Ｄ１经过冷凝器Ｈ－１后进入倾析器Ｄ－１。倾析器的作用是使塔顶共沸物两逡逑相分离得到有机相与水相。由于在该工艺流程中共沸剂醋酸正丙酯会有部分损失，因此在逡逑倾析器Ｄ－丨中会有新的醋酸正丙酯补充进来。倾析器Ｄ－丨分离出的有机相为共沸剂醋酸正逡逑丙酯
逑１：带夹套的分液漏斗，２：水泵，３：水温温度控制器，４：恒温装置逡逑图３－１液液萃取相平衡测定实验装置示意图逡逑稀醋酸体系的气液相平衡采用如图３－２所示的实验装置。逡逑—？逡逑ＩＩ逡逑门ｎS缅义稀洌剩铩危桑撸撸义希皱危掊危皱危苠危峰义希鲥危椋鲥危椋铄危颍蓿殄义稀五五濉五危埽叔澹剩颍裕靛义希椋盒笔椒械阋牵椋椋豪淠鳎椋睢ⅲ觯夯撼迤鳎桑郑焊咔槎仁盅沽刂埔清义希保豪淠鹘涌冢玻赫婵占刑祝常耗诒Ｎ绿坠埽矗翰馕纶澹担好芊夥Э冢叮航涟璞茫罚悍刑谑摇ｅ义贤迹常财合嗥胶馐笛樽爸猛煎义
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