基于醋酸乙酯反应精馏塔的仿真与优化

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1、浙江大学硕士学位论文醋酸乙酯反应精馏塔的仿真与优化姓名：凌国珍申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：吴嘉20050605工程硕士毕业论文Y846113摘要醋酸乙酯是一种重要的有机化工产品，目前国内主要的生产方法是以98％浓硫酸为催化剂连续生产的工艺路线。本文以ASPENPlus软件为工具，在建立现有工艺完整的仿真模型的基础上，对现有工艺进行改进，采用催化剂循环的方式，建立了生产醋酸乙酯的反应精馏新体系的计算机仿真模型。模拟研究所需的化学反应动力学和精馏塔板效率数据以某厂现有生产装置为准，对部分关键参数进行了整

2、定，所得结果与现有数据吻合良好。并对进料位置、回流比、持液量等参数进行了仿真优化。模拟研究结果表明：将化学反应过程和分离过程集成在一个塔内是可以实现的，不仅能够得到高纯度的产品，同时还能提高反应转化率。即在相同进料条件下，可使醋酸乙酯的生产能力提高35％，全程反应转化率从91．43％提高到99．83％，同时降低能耗、简化工艺环节和节省设备投资。关键词：醋酸乙酯；反应精馏；仿真模拟；参数整定；优化。醋酸乙酯反应精馏塔的仿真与优化SimulationandoptimumdesignonthecolumnfortheP

3、roductionofEthylAcetateABSTRACTEthylAcetateisanimportantchemicalproduct，themainwayathomeistosynthesizeitviaesterificationofaceticAcid(HAc)withEthanol(EtOH)usingsulphuricacidashomogeneouscatalystInthispaper，acompletelynewRDsystemhasbeenmodelledandanimprovmentw

4、asmadetothepresenttechnicsbyintroducingallrecycledstream，richinHAcandH2S04，fromthebottomoftheRDcolumnDuringthesimulation，Thekineticsdata、MurphreestageefficiencyandNRTLmodelparametersetforcaculatingofliquidactivitycoeffecientswererectifiedbasingontheindustrial

5、datasprovidedbytheWuJingfactory．Theresultsagreeverywellwiththeexperimentaldata．Theoptimumoperatingconditionofthenewsystemwillalsobestudied．TheresultindicatedthattheRDsystemisavailablewith35％moreproductandmuchhighertotalconversionof99．83％comparingwith91．43％pre

6、viously．Aboveall，itcanminimizethetotalcostoftheoverallsystem．Keywords：EthylAcetate；Esterification；Rectification；Reactivedistillation；Modling&optimizingIl浙江大学丁挫硕士毕业论文1．1基本性质及用途第一章绪论醋酸乙酯，分子式CH3COOCH2CH3，又称醋酸乙酯，英文名EthylAcetate，简称EA，为具有水果香味的无毒无色透明液体。醋酸乙酯是一种非常重要的有

7、机化工原料，用途十分广泛。1)工业溶剂醋酸乙酯是一种活性溶剂，具有优良的溶解性能和快干性，工业上使用的三种产品等级分别为85～88％、99％和99．5％(尿烷级)纯度。通常作为工业溶剂使用，例如用于涂料、黏合剂、乙基纤维素、人造革、油毡着色剂、人造纤维等产品中【11。其中作为粘合剂可用于印刷油墨、人造珍珠的生产。2)提取剂不管是医用药品、有机酸，还是波罗、香蕉、草莓等水果香精和威士忌、奶油等香料的生产，醋酸乙酯都是作为一种主要的原料。3)无毒涂料溶剂国际清洁空气条例规定，2003年前，在大多数涂料中停止使用高层空

8、气污染溶剂，无毒的醋酸乙酯作为可选择的替代溶剂，不会污染大气层。因此，用它替代甲基乙基酮(MTBE)是全球消耗量日益增加的推动力之一f21。醋酸乙酯反应精馏塔的仿真与优化1．2国内外醋酸乙酯生产现状目前醋酸rail生产技术发展较快，生产工艺不断更新，生产规模逐年增大。工业化的主要生产方法有乙醛缩合法和醋酸／乙烯酯化法。从1964年开始，日本Chisso公司完成第一套24万