Aspen Plus模拟2,2’-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物合成工艺开发与工艺优化
发布时间：2022-02-09 18:07
橡胶助剂作为橡胶工业较为重要的精细化工产品,其作用原理是通过化学方法应用于橡胶加工的各个阶段,以达到节能省时等目的。随着我国乃至世界对橡胶的需求量日益增加,橡胶助剂工业得到了前所未有的高速发展,与此同时,环境治理却遭遇了种种考验。有毒的橡胶助剂原料、有机溶剂、中间体、橡胶助剂和落后的生产工艺直接导致了有毒气体的生成和污水排放的超标,这不仅给环境带来严重的污染,甚至会威胁人类的生命健康。以上种种问题均是制约我国橡胶助剂及中间体发展的主要因素。如今,橡胶助剂工业的核心竞争力主要体现在原料的绿色化、合成工艺的简单化和生产过程的清洁化以及特殊功能橡胶助剂的研究开发。但是高效、环保型橡胶助剂的研究开发,橡胶助剂工程化工艺技术的开发和产业化,橡胶助剂清洁工艺技术的研究开发仍存在着共性的领域难题,特别是行业“瓶颈性”难题,这严重制约橡胶助剂领域的发展。本文针对橡胶塑解剂2,2’-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物的生产工艺技术,集中解决了“原料——合成工艺一—产品”整个生产过程中有关绿色化工的关键性技术难题。在此基础上,我们借助Aspen Plus化工流程模拟软件,对2,2’-二苯甲酰氨基二苯基二硫化物生产...
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?ＮＲＴＬ、ＥＬＥＣＮＲＴＬ和ＮＲＴＬ物性方法模拟得到的Ｃ６Ｈ７ＮＳ物性数据比较??图２－２的结果显而易见，ＳＲＫ状态方程法模型模拟得到的Ｃ６Ｈ７ＮＳ的Ｃｐ、??Ｃｖ数值与ＮＲＴＬ和ＥＬＥＣＮＲＴＬ物性方?
?山东大学硕士学位论文???第四章ＤＢＤ工艺流程优化??间歇反应釜是化工生产中常见的工艺设备，其占用的设备空间少，操作简单灵活，??因此被广泛采用。基于间歇式反应釜，我们设计开发了本文的反应发生装置，由釜体、??釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成，结构示意图如下图４－１所示??［１－２］。在反应釜中，产品的质量依赖于反应温度，即温度控制的恰当与否，会影响物??料的反应速率及转化率，进而影响产品的质量。利用加热水阀门和冷却水阀门可控制??反应釜的温度，而且搅拌机能将物料混合均匀，提高导热速度，并使其温度均匀。在??升温阶段，打开热水阀门，向釜内的蛇管内通热水，釜温升高，还可通过控制阀门开??度来控制温度升高速率，当加热到预定的温度后立即停止加热。在反应过程中，向夹??套中通冷却水，移走反应产生的多余热量，使温度保持恒定［３－５］。根据工厂工艺温度??选择合适的导热介质，本文选用的导热介质是水和盐水（乙二醇和水）。由于通入反??应釜夹套的导热介质要求温度保持恒定，因此可通过调节流入反应釜夹套的导热介质??的流量，来控制反应釜内的物料的温度以符合工艺要求。??图４－１反应釜结构示意图??基于第三章己对ＤＢＤ工艺流程进行构建，现我们将ＤＢＤ工艺用流程图表示（见??图４－２），并对图上的每个工艺环节进行工况参数优化。??３９??
?山东大学硕士学位论文???猗鲜甲苯甲苯全吉??碱?７?Ｕ?ｆｆｔ?厂??級??｝?纯緘?ｉ＼ｔ?＇＾??氨?ｍ?化钠?￣、??＊?ｉｔ?Ｈ—１??１■金?—、琴??■Ｍｒ?３ｔｒ．??■取?水，洗??—Ｉ?爸?，｜￣；￣｜?漆?￣?＇??——＇氧?—＊—?酰?￣，總?离??化一￣Ｉ?一??？化?ｕ?心??？酸，１？化氡?＾?＾?麟，Ｈ???＾?机??水Ｓ液?丨龙?：；?１?—丨?分?．．．．．－■，－■■■■??水??｜产品??图４－２?ＤＢＤ工艺生产流程示意图??４．１碱解反应??４．１．?１?Ｃ７Ｈ５ＮＳ进料置对Ｃ６Ｈ７ＮＳ生成的影响??合适的进料量会显著影响产品的收率、成本以及能耗，具体而言，合适的进料可??以最少的原料消耗来达到一定的收率要求，减少原料的用量能够节约成本；在加热反??应及冷凝时，由于原料的流量少，同其他情况相比，升高或降低相同温度的耗能少，??从而节约了燃料成本。众所周知能耗在工业中的成本占５０％左右，所以合适的进料比??对工业生产来说是至关重要的。??我们利用Ａｓｐｅｎ?Ｐｌｕｓ中的灵敏度模块，分析了?Ｃ７Ｈ５ＮＳ进料量对Ｃ６Ｈ７ＮＳ生成量的??影响。本节选用质量分数为３２％ＮａＯＨ溶液，设定其初始进料量为２０００?ｋｇ／ｈ，反应釜??温度的初设值为ｌｌ〇°Ｃ，然后我们改变Ｃ７Ｈ５ＮＳ的进料量，得到的结果如下图４－３所示。??４０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]2-取代苯并噻唑类化合物的合成研究进展[J]. 杨志勇,成园园,周亮. 合成化学. 2020(01)
[2]工艺流程模拟计算中循环物流的处理方法[J]. 张新强,邱泽刚,李志勤. 化工设计通讯. 2019(12)
[3]Aspen Plus模拟软件在化工中的应用[J]. 姚卫国,郑瑞朋,胡凯瑞,高鹏飞,郑刚,刘勇营. 浙江化工. 2019(08)
[4]电解质NRTL模型研究与开发[J]. 韩莎莎,孙晓岩,陈玉石,项曙光. 计算机与应用化学. 2019(03)
[5]Aspen Plus模拟计算传统水溶液全循环法低压分解塔物性方法的选择[J]. 黄波. 化工技术与开发. 2019(04)
[6]我国橡胶助剂产业现状与发展趋势[J]. 王德强,梁诚. 轮胎工业. 2018(12)
[7]橡胶塑解剂的分类及应用研究进展[J]. 张永菲,蒋秀燕,林怡,高有昇,王烨,张春旭,云飞. 合成材料老化与应用. 2018(04)
[8]我国橡胶助剂生产现状和发展趋势[J]. 王正林. 化工设计通讯. 2018(06)
[9]基于Aspen Plus的循环流化床工业气化炉模拟[J]. 刘忠慧,于旷世,张海霞,朱治平. 化工进展. 2018(05)
[10]中国橡胶助剂的绿色化、智能化、微型化之路[J]. 许春华. 中国橡胶. 2018(01)
硕士论文
[1]间歇反应釜远程仿真控制平台的设计与实现[D]. 徐佳.大连理工大学 2016
[2]超强碱体系中苯并噻唑类化合物C-S键形成的研究[D]. 王小伟.扬州大学 2013
本文编号：3617435
【文章来源】：山东大学山东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２?ＮＲＴＬ、ＥＬＥＣＮＲＴＬ和ＮＲＴＬ物性方法模拟得到的Ｃ６Ｈ７ＮＳ物性数据比较??图２－２的结果显而易见，ＳＲＫ状态方程法模型模拟得到的Ｃ６Ｈ７ＮＳ的Ｃｐ、??Ｃｖ数值与ＮＲＴＬ和ＥＬＥＣＮＲＴＬ物性方?
?山东大学硕士学位论文???第四章ＤＢＤ工艺流程优化??间歇反应釜是化工生产中常见的工艺设备，其占用的设备空间少，操作简单灵活，??因此被广泛采用。基于间歇式反应釜，我们设计开发了本文的反应发生装置，由釜体、??釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成，结构示意图如下图４－１所示??［１－２］。在反应釜中，产品的质量依赖于反应温度，即温度控制的恰当与否，会影响物??料的反应速率及转化率，进而影响产品的质量。利用加热水阀门和冷却水阀门可控制??反应釜的温度，而且搅拌机能将物料混合均匀，提高导热速度，并使其温度均匀。在??升温阶段，打开热水阀门，向釜内的蛇管内通热水，釜温升高，还可通过控制阀门开??度来控制温度升高速率，当加热到预定的温度后立即停止加热。在反应过程中，向夹??套中通冷却水，移走反应产生的多余热量，使温度保持恒定［３－５］。根据工厂工艺温度??选择合适的导热介质，本文选用的导热介质是水和盐水（乙二醇和水）。由于通入反??应釜夹套的导热介质要求温度保持恒定，因此可通过调节流入反应釜夹套的导热介质??的流量，来控制反应釜内的物料的温度以符合工艺要求。??图４－１反应釜结构示意图??基于第三章己对ＤＢＤ工艺流程进行构建，现我们将ＤＢＤ工艺用流程图表示（见??图４－２），并对图上的每个工艺环节进行工况参数优化。??３９??
?山东大学硕士学位论文???猗鲜甲苯甲苯全吉??碱?７?Ｕ?ｆｆｔ?厂??級??｝?纯緘?ｉ＼ｔ?＇＾??氨?ｍ?化钠?￣、??＊?ｉｔ?Ｈ—１??１■金?—、琴??■Ｍｒ?３ｔｒ．??■取?水，洗??—Ｉ?爸?，｜￣；￣｜?漆?￣?＇??——＇氧?—＊—?酰?￣，總?离??化一￣Ｉ?一??？化?ｕ?心??？酸，１？化氡?＾?＾?麟，Ｈ???＾?机??水Ｓ液?丨龙?：；?１?—丨?分?．．．．．－■，－■■■■??水??｜产品??图４－２?ＤＢＤ工艺生产流程示意图??４．１碱解反应??４．１．?１?Ｃ７Ｈ５ＮＳ进料置对Ｃ６Ｈ７ＮＳ生成的影响??合适的进料量会显著影响产品的收率、成本以及能耗，具体而言，合适的进料可??以最少的原料消耗来达到一定的收率要求，减少原料的用量能够节约成本；在加热反??应及冷凝时，由于原料的流量少，同其他情况相比，升高或降低相同温度的耗能少，??从而节约了燃料成本。众所周知能耗在工业中的成本占５０％左右，所以合适的进料比??对工业生产来说是至关重要的。??我们利用Ａｓｐｅｎ?Ｐｌｕｓ中的灵敏度模块，分析了?Ｃ７Ｈ５ＮＳ进料量对Ｃ６Ｈ７ＮＳ生成量的??影响。本节选用质量分数为３２％ＮａＯＨ溶液，设定其初始进料量为２０００?ｋｇ／ｈ，反应釜??温度的初设值为ｌｌ〇°Ｃ，然后我们改变Ｃ７Ｈ５ＮＳ的进料量，得到的结果如下图４－３所示。??４０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]2-取代苯并噻唑类化合物的合成研究进展[J]. 杨志勇,成园园,周亮. 合成化学. 2020(01)
[2]工艺流程模拟计算中循环物流的处理方法[J]. 张新强,邱泽刚,李志勤. 化工设计通讯. 2019(12)
[3]Aspen Plus模拟软件在化工中的应用[J]. 姚卫国,郑瑞朋,胡凯瑞,高鹏飞,郑刚,刘勇营. 浙江化工. 2019(08)
[4]电解质NRTL模型研究与开发[J]. 韩莎莎,孙晓岩,陈玉石,项曙光. 计算机与应用化学. 2019(03)
[5]Aspen Plus模拟计算传统水溶液全循环法低压分解塔物性方法的选择[J]. 黄波. 化工技术与开发. 2019(04)
[6]我国橡胶助剂产业现状与发展趋势[J]. 王德强,梁诚. 轮胎工业. 2018(12)
[7]橡胶塑解剂的分类及应用研究进展[J]. 张永菲,蒋秀燕,林怡,高有昇,王烨,张春旭,云飞. 合成材料老化与应用. 2018(04)
[8]我国橡胶助剂生产现状和发展趋势[J]. 王正林. 化工设计通讯. 2018(06)
[9]基于Aspen Plus的循环流化床工业气化炉模拟[J]. 刘忠慧,于旷世,张海霞,朱治平. 化工进展. 2018(05)
[10]中国橡胶助剂的绿色化、智能化、微型化之路[J]. 许春华. 中国橡胶. 2018(01)
硕士论文
[1]间歇反应釜远程仿真控制平台的设计与实现[D]. 徐佳.大连理工大学 2016
[2]超强碱体系中苯并噻唑类化合物C-S键形成的研究[D]. 王小伟.扬州大学 2013
本文编号：3617435
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