基于醋酸甲酯催化精馏水解耦合过程研究

《基于醋酸甲酯催化精馏水解耦合过程研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、天津大学硕士学位论文醋酸甲酯催化精馏水解耦合过程研究姓名：高鑫申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：李鑫钢20080601摘要在传统的聚乙烯醇工业和精对苯二甲酸工业生产过程中，醋酸甲酯回收工艺是采用固定床反应器将醋酸甲酯水解为甲醇和醋酸，使其循环利用。该工艺过程不仅消耗大量的能量，而且去离子水的用量也较大，废水较多。本论文的目的是得出醋酸甲酯催化精馏水解过程的数学模型，提出醋酸甲酯水解工艺的改进方案，开发新型催化填料。本文利用已有的热力学、水解反应动力学模型以及现有催化填料的基础数据，采用化工流程模拟与分析的方法，对醋酸甲酯催化精馏水解过程进行了模拟与分析。通过

2、对催化精馏塔的灵敏度分析，获得该过程较优的工艺参数为：醋酸甲酯与水共同从催化精馏塔顶部进料、进料水酯比为0．8、回流进料比为2．5～3．0。并通过与文献数据进行对比，验证了该模拟方法的可行性和正确性。在对现有工艺流程模拟的基础上，结合工业操作实际，提出两种工艺改进方案：(1)提高塔内压力；(2)在催化精馏塔上采用侧线采出的方式采出水解产物。运用本文提出的模拟方法对改进与原工艺的能耗情况进行了考察，结果表明这两种改进方案都是对醋酸甲酯水解过程有利的。在对现有催化填料的研究分析基础上，研制开发了一种新型高效网盒式催化剂的填装方式，亦称网盒式结构催化填料。以空气和水为介质

3、，在冷模实验装置上，对该网盒式结构催化填料的流体力学性能的实验研究，发现与传统的捆扎包形式的催化填料相比，该新型催化填料具有压降低、液泛气速高等优点。关键词：醋酸甲酯水解催化精馏模拟催化填料ABSTRACTFixedbedreactorisadoptedinmethylacetaterecoVerytechnoIogyinthetraditionalpoIyVinyIaIcohol(PVA)andpuI．eterephthalicacid(PTA)indust巧productionprocess．Ala唱equantityofenergyandde—ionizedw

4、aterisconsumedintheoldprocess．Thepu巾oseofthisthesisisto印plycatal”icdistilIationmathematicalmodeltotheoldprocessofmethylacetatehydroIysisandbringfonvardanewflowchatsimultaneously．ThisthesisdeVelopsanewcatalyticdistillationpacking．Thebasicdataofthennodynamics，kineticsandcatalyticpackingi

5、susedinthisthesistosimulatingtheprocessofmethylacetatehydrolysisofcatalyticdistillationbychemicalengineeringsimulationsoftware．Thefeedingpositionofmethylacetateandwaterf．romoVerhead，t11eratioofwatertomethylacetateinfeedreaches0．8andtheratiooftoprefluxtofeedmethylacetaterangesf．rom2．5to

6、3．OareobtainedbythetoolofsensitiVityanalysisofs01Ftware．BycomparingthesimulationresultsandexperimentalresuIts，theValidityofthemathematicalmodelisalsovalidated．T、wnewprocessesforhydrolysisofmethylacetatewereproposedonthebasicoftheprocesssimulation．Therenewprocesseswerebasedonenhancingth

7、epressureoftowerandsidewithdmwingonthecatalyticdistillationtower．Resultsf-rominVestigationofthe铆onewprocessesofene唱yconsumptionondifferenceconVersionshowthattwonewprocessesarefaVorabletotheprocessofhydrolysisofmethylacetate．Thehydrodynamicperf．o肿anceofanewcatalyticdist订lationpacking，