环保增塑剂DEHCH生产过程研究

发布时间：2017-04-07 20:03

  本文关键词：环保增塑剂DEHCH生产过程研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着各国对增塑剂对人体健康的危害日益关注,开发新的无毒环保的增塑剂逐渐成为各国研究的重点。环己烷1,2-二甲酸二辛酯(DEHCH)是一种新型的无毒环保的增塑剂。它与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)有着相似的增塑性能,是DOP的一种理想的替代品。目前,DEHCH的合成路线主要有3种方法:氢化-酯化法、酯化-氢化法、环化-氢化-酯化法。本文对酯化-氢化法生产DEHCH的工艺进行研究,采用DOP加氢的合成方法,重点对加氢之后的物料DEHCH和DOP的分离方法进行研究。通过实验发现,通过双相溶剂萃取的方法可以有效地对DEHCH和DOP进行分离。使用ASPEN Plus流程模拟软件对DEHCH生产的工艺流程进行模拟研究。通过模拟双相溶剂萃取实验,最终选择UNIFAC物性方法作为该工艺模拟的物性方法。通过对萃取塔的优化,确定塔的最优操作条件为:操作压力100kPa,操作温度15℃,理论塔板数180块,轻相溶剂用量与待分离物料比为1.586,重相溶剂用量与待分离物料比为2.876。通过对产品塔的优化,确定塔的最优操作条件为:塔顶压力2kPa,塔底压力4kPa,塔板数为7块,回流比为0.1,进料位置为第3块理论板。通过对溶剂回收塔的优化,确定塔的最优操作条件为:塔顶压力2kPa,塔底压力4kPa,塔板数为6块,回流比为0.1,进料位置为第3块理论板。通过对产品水洗塔的优化,确定塔的最优操作条件为:操作温度20℃,操作压力100kPa,塔板数为8块理论板,用水量210kg/h。通过对循环水洗塔的优化,确定塔的最优操作条件为:操作温度20℃,操作压力100kPa,塔板数为9块理论板,用水量100kg/h。最终确定了适合该工艺的最优操作条件。然后在优化后的条件下对DEHCH生产流程进行模拟,模拟结果显示,DEHCH产品中DOP的含量小于20mg/kg,水的质量含量小于0.1%,DEHCH的质量含量大于99.9%,达到了产品质量规格的要求。最后通过改变DOP物流的进料流量,验证整个流程对进料流量波动的适应能力,结果发现DOP的流量变化在2%以内时,可以保证产品的合格和流程的稳定。全文提出了一套经济可行的DEHCH的生产工艺,为DEHCH的工业化生产提供了理论和数据参考,具有一定的现实意义和适用价值。
【关键词】：环保增塑剂 环己烷1 2-二甲酸二辛酯(DEHCH) 生产工艺 模拟
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ414
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 前言10-12
• 1 文献综述12-32
• 1.1 增塑剂行业的发展现状12-13
• 1.1.1 增塑剂生产能力及分布情况12
• 1.1.2 国内增塑剂生产现状12-13
• 1.2 增塑剂的分类和作用13
• 1.3 环保增塑剂13-16
• 1.4 环己烷二羧酸酯的合成路线16-17
• 1.5 热敏物质的分离方法17-24
• 1.5.1 水蒸气精馏17-18
• 1.5.2 减压精馏18-20
• 1.5.3 萃取精馏20-21
• 1.5.4 分子蒸馏21-22
• 1.5.5 加盐精馏22-23
• 1.5.6 双相溶剂萃取23-24
• 1.6 气相色谱定量分析方法24-25
• 1.6.1 归一化法24
• 1.6.2 内标法24
• 1.6.3 外标法24-25
• 1.7 活度系数模型25-29
• 1.7.1 NRTL模型26-27
• 1.7.2 UNIQUAC模型27
• 1.7.3 UNIFAC模型27-29
• 1.8 ASPEN PLUS软件简介29
• 1.9 研究的目的与内容29-32
• 2 实验部分32-40
• 2.1 三元相图的实验绘制32-33
• 2.1.1 实验用品与方法32
• 2.1.2 实验结果32-33
• 2.2 双相溶剂萃取实验33-35
• 2.2.1 实验用品与方法33-34
• 2.2.2 实验结果34-35
• 2.3 DEHCH沸点的测定35
• 2.3.1 实验用品与方法35
• 2.3.2 实验结果35
• 2.4 DEHCH密度的测定35-36
• 2.4.1 实验用品与方法35
• 2.4.2 实验结果35-36
• 2.5 气相色谱标准曲线的绘制36-39
• 2.5.1 实验仪器与试剂36
• 2.5.2 DEHCH标准曲线的绘制36-37
• 2.5.3 DOP标准曲线的绘制37-38
• 2.5.4 溶剂1标准曲线的绘制38
• 2.5.5 溶剂2标准曲线的绘制38-39
• 2.6 本章小结39-40
• 3 DEHCH生产工艺流程模拟40-48
• 3.1 DEHCH生产工艺原理40-41
• 3.2 DEHCH生产工艺流程简述41-42
• 3.3 DEHCH生产工艺流程模拟物性方法的确定42-45
• 3.3.1 DEHCH物性的估算42-43
• 3.3.2 物性方法的选择43
• 3.3.3 双溶剂萃取实验的软件模拟43-45
• 3.4 工艺流程的模拟45-47
• 3.4.1 工艺指标和产量与规格45
• 3.4.2 工艺流程的模拟45-47
• 3.5 本章小结47-48
• 4 工艺流程的优化48-74
• 4.1 萃取塔模拟优化48-54
• 4.1.1 操作压力的优化48-50
• 4.1.2 操作温度的优化50-51
• 4.1.3 塔板数的优化51-52
• 4.1.4 萃取剂用量的优化52-54
• 4.2 产品塔模拟优化54-58
• 4.2.1 塔板数的优化55-56
• 4.2.2 回流比的优化56-57
• 4.2.3 进料位置的优化57-58
• 4.3 溶剂回收塔模拟优化58-62
• 4.3.1 塔板数的优化59-60
• 4.3.2 回流比的优化60-61
• 4.3.3 进料位置的优化61-62
• 4.4 产品水洗塔的优化62-64
• 4.4.1 塔板数的优化63
• 4.4.2 水用量的优化63-64
• 4.5 循环水洗塔的优化64-65
• 4.5.1 塔板数的优化64
• 4.5.2 水用量的优化64-65
• 4.6 优化后工艺流程的模拟65-67
• 4.7 进料流量变化对流程稳定性的影响67-71
• 4.8 本章小结71-74
• 5 结论与展望74-76
• 5.1 结论74-75
• 5.2 展望75-76
• 参考文献76-80
• 致谢80-81
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文81-82

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1 赵治雨;环保增塑剂DEHCH生产过程研究[D];青岛科技大学;2016年

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本文编号：291193