合成氣制乙二醇的工藝設(shè)計(jì)與模擬研究.pdf

1、隨著石油資源的日益枯竭，以石油為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品的成本越來越高。鑒于我國相對(duì)富煤的能源格局，以煤替代石油為原料生產(chǎn)化工產(chǎn)品成為國內(nèi)近些年來的發(fā)展趨勢(shì)，其中合成氣制乙二醇項(xiàng)目是研究熱點(diǎn)之一。
　　 目前研究的最具工業(yè)化前景的合成氣制乙二醇路線為:首先由合成氣中分離出的CO與亞硝酸甲酯反應(yīng)合成草酸二甲酯，然后將草酸二甲酯催化加氫制得乙二醇。本文基于流程模擬系統(tǒng)Aspen Plus對(duì)上述合成氣制乙二醇工藝流程進(jìn)行了設(shè)計(jì)與模擬研究。

2、r>　　 以Aspen Plus對(duì)合成氣制乙二醇工藝中涉及到的亞硝酸甲酯和草酸二甲酯進(jìn)行了物性估算。對(duì)亞硝酸甲酯再生反應(yīng)精餾塔進(jìn)行了設(shè)計(jì)與模擬，優(yōu)化結(jié)果為:O2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.99％以上，反應(yīng)精餾塔中生成的產(chǎn)物亞硝酸甲酯在塔頂?shù)幕厥章蔬_(dá)到99.99％。對(duì)草酸二甲酯的合成及其相關(guān)的分離過程進(jìn)行了設(shè)計(jì)與模擬，結(jié)果表明用于亞硝酸甲酯再生的循環(huán)氣物流在流程中可以收斂，通過精餾可以獲得摩爾分率為99.9％的草酸二甲酯。對(duì)甲醇和副產(chǎn)物碳酸二甲酯

3、的混合液的分離過程進(jìn)行了設(shè)計(jì)與模擬，采用常壓-加壓精餾工藝可以實(shí)現(xiàn)二者的分離，分離所得碳酸二甲酯與甲醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均可達(dá)99.9％。
　　 對(duì)草酸二甲酯加氫制備乙二醇及相關(guān)分離過程進(jìn)行了設(shè)計(jì)與模擬。在反應(yīng)器之后設(shè)計(jì)了三個(gè)精餾塔分別用于甲醇的回收、輕組分的脫除以及乙醇酸甲酯和草酸二甲酯的回收。對(duì)上述三個(gè)精餾塔進(jìn)行了模擬優(yōu)化，結(jié)果為:甲醇回收塔塔頂甲醇的回收率達(dá)到99.6％;脫輕組分塔塔頂乙醇酸甲酯的脫除率達(dá)99.9％以上，草酸二甲酯