连续制备苯甲醇工艺的模拟与优化

发布时间：2021-08-25 23:06

　　苯甲醇是合成香料和医药的重要中间体,在感光、染整、化妆品、涂料及油墨等领域也有十分广泛的应用。苯甲醇有多种合成方法,其中氯化苄连续水解法制备苯甲醇具有收率高、无环境污染等优点,国内对该工艺的研究处于起步阶段,因此,研究连续水解法生产工艺具有重要的现实意义。本文以相关文献资料为依据,重新设计了连续水解法制备苯甲醇的工艺流程,该工艺流程由反应单元、苯甲醇回收单元、分离单元组成。在此基础上利用Aspen Plus建立了8000T/a苯甲醇生产过程的模拟模型并对其进行了模拟与优化。通过模拟值与文献值的对比,验证了NRTL和ELECNRTL物性计算方法的准确性。分别用简捷计算模型DSTWU和严格计算模型RADFRAC模拟了各精馏塔,得到了全流程所有的工艺参数,模拟结果与设计值基本吻合,表明所建立的模型性能可靠。在此基础上对分离单元各精馏塔的操作压力、回流比、进料板位置、塔板数、塔顶馏出比等操作变量进行了灵敏度分析,并优化了操作变量。经过优化后,在保证产量及产品纯度的前提下,苯甲醇成品塔塔板数减少16.67%,冷凝器冷负荷减少1.81%,再沸器热负荷减少2.56%,使得苯甲醇成品塔的操作费用有所减... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 文献综述
    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 由苯甲醛制备苯甲醇
        1.2.3 由相应的酯制备苯甲醇
        1.2.4 苯和甲醛合成苯甲醇
        1.2.5 氯化苄水解法
    1.3 苯甲醇合成方法评价
    1.4 化工过程模拟与优化
        1.4.1 化工过程稳态模拟
        1.4.2 稳态模拟的基本方法
        1.4.3 化工过程动态模拟
        1.4.4 化工过程的优化
    1.5 ASPEN PLUS模拟软件简介及应用
        1.5.1 Aspen Plus简介
        1.5.2 Aspen Plus的应用
    1.6 研究内容、目的与意义
第2章 连续水解法生产工艺流程设计
    2.1 国外工艺流程简介
    2.2 苯甲醇回收方法的选择
    2.3 生产工艺流程的设计
    2.4 工艺参数及控制指标
    2.5 本章小结
第3章 单元操作模型和物性方法的选择
    3.1 ASPEN PLUS单元操作模型简介
    3.2 单元操作模型的选择
    3.3 物性方法的选择
        3.3.1 物性方法的选取
        3.3.2 NRTL模型和ELECNRTL模型简介
        3.3.3 物性方法的验证
    3.4 本章小结
第4章 生产工艺流程的模拟
    4.1 建立装置流程图
    4.2 建立专用单位集
    4.3 组分定义
    4.4 物性方法定义
    4.5 撕裂物流与收敛
    4.6 参数设置
    4.7 塔基本参数的选取
    4.8 模型计算结果
    4.9 本章小结
第5章 分离单元的优化
    5.1 氯化苄回收塔操作参数的优化
    5.2 苯甲醇成品塔操作参数的优化
    5.3 优化模拟结果
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3363037