【硕士论文】SDMO路线合成乙二醇的模拟研究.pdf

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1、SDMO路线合成乙=醇的模拟研究摘要本文对SDMO路线合成乙二醇的模试主要反应器和全流程进行了系统性的模拟研究。1．草酸二甲酯合成反应器的模拟先分别考察了各种条件对反应结果的影响：催化剂装填高度，反应管直径，空速，反应器入口压力，反应气体配比及有效气体总含量。反应气体进口温度，壁温，催化剂粒径等。然后选取了4个对催化剂床层热点温度影响显著的条件进行了综合影响考察：催化齐j高度、反应管径、空速和壁温，键出了各种反应管结构条件下的最佳操作条件。据此对革酸二甲酯合成的模试反应器进行了设计。2．革酸二甲酯加氢反应器的模拟分别考察了各种条件对反应结果的影响：催化剂装填高

2、度，反应管直径，进科中氢醑眈，草酸酯进料浓度，反应器入口压力。反应器进口温度，壁温和液时空速。选取了7个对ttti化剂床层热点温度影响显著的条件进行了综合影响考察：僵化帮高度、反应管径、氢醋比、革酸藕入口浓度、反应压力、壁温和液时空速，并得出了各种反应管结构条件下的最佳操作条件：据此对草酸二甲酯加氢的模试反应器进行了设计。3．醑化反应精馏塔模拟(1)由于亚硝酸甲酯(MN)物性数据缺少，在酯化反应精馏塔模拟之前，先采用Aspen软件对MN进行了物性估计。物性估计结果与文献中可查阅到物性数据相符．说明采用Aspen软件对MN物性进行估计是可靠的。(2)模拟计算了反

3、应条件(温度和压力)和精馏条件(反应精馏塔的精馏段和提馏段塔板数、回流量)对反应结果的影响。计算结果为；反应压力为3．5arm时，反应温度在45-70℃对反应结果影响不大；压力提高可降低对反应段的塔板数要求，高于3atm后对酯化反应结果影响不大：反应所需的反应段塔板数可以同时满足精馏要求，提馏段3块塔板即可：回流量高于6．5kg／h可满足精馏分离要求。(3)反应精馏塔小试试验与模拟结果比较说明，采用该反应精馏模型来计算亚硝酸甲酯的合成在常压和低温下(30-45"(2)是适用的，但由于缺少副反应的动力学数据，模拟计算中没有计入副反应的影响，在升温后由于更有利于副

4、产物HN03等的生成，模拟计算结果偏高。4．羰化全流程模拟首先对羰化流程中重要单元设备进行了模拟优化，包括羰化反应器出口气液分离器，甲醇洗涤精馏塔和含MN尾气的甲醇洗涤塔。然后对羰化全流程进行了模拟计算，根据模拟结果对补充原料在全流程循环中的利用率进行了计算，计算结果表明对弛放气中MN进行回收利用是有必要的。5．加氢全流程模拟对加氢重要单元设备如甲醇回收精馏塔和减压精馏塔进行了模拟优化，然后对加氢全流程进行了模拟计算，根据模拟结果对补充原料在全流程循环中的利用率进行了计算。计算维果表明，可考虑对弛放气中氢气(含量为94．7352％)进行回收利用。以上模拟计算为

5、模试主要反应器和SDMO路线合成乙二醇的PID流程设计提供了主要依据，并对羰化和加氢全流程的物料衡算提供了基础数据。关键词：草酸二甲酯；乙二醇；羰化；加氢；反应器；流程模拟ⅡSimulationonEthyleneGlycolSynthesisbySuperDMO—basedTechnologyAbstractInthispaper,itwassimulatedsystematicallyonthemainreactorsandwholeprocessinpilot-plantscaleforethylcneglycol(EG)synthesisbySuper

6、DMO—based(SDMO)technology．1．Simulationonreactorfordimethyloxalate(DMO)synthesisFirst，effectsofallkindsofperformanceconditionsonreactionresultsweresimulatedanddiscussed，mcludingcatalystheight，rcactordiameter,spacevelocity，inletpressure，feedgascomposition，contentofeffectivegascomponen

7、ts，inlettemperature，walltemperatureandcatalystparticlediameter．Then，4kindsofconditionswereoptimizedsimultaneouslysuchascatalystheight，reactordiameter，spacevelocityandwalltemperature，whichhadsignificantinfluenceson．reactorhot—spottemperature．。Basedontheoptimizedresults，DMOsynthesisre

8、actorinpilot-plants