反应精馏制备甲缩醛的过程模拟与优化.pdf

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1、第40卷第12期应用化工Vo1．40No．122011年12月AppliedChemicalIndustryDec．2011痧痧痧痧2应用技术2、驴、、g争、沪、2声反应精馏制备甲缩醛的过程模拟与优化颜康，樊亚娟(常州工程职业技术学院化工系，江苏常州213164)摘要：使用AspenPlusl1．1模拟甲醇与甲醛反应精馏制备甲缩醛的过程，模拟过程采用了NRTL模型，对进料温度、进料位置、回流比进行了灵敏度分析，得到了较佳工艺参数为：进料温度4O，进料醇醛摩尔比2：3，进料位置为第9块塔板，回流比8。模拟得到了反应精馏塔

2、的温度和浓度分布，对于甲缩醛的工业化生产有着重要的作用。关键词：甲缩醛；反应精馏；模拟；优化；AspenPlus中图分类号：TQ021．8文献标识码：B文章编号：1671—3206(2011)12—2214—03SimulationandoptimizationonpreparingmethylalviareactivedistillationNKang．NYa-juan(DepartmentofChemicalEngineering，ChangzhouInstituteofEngineeringTechnology，

3、Changzhou213164，China)Abstract：eprocessinwhichmethylalwassynthesizedfrommethanolandformaldehydebyreactivedis—tillationwasstimulatedwithAspenPlusl1．1．NRTLmodelwasusedinthesimulation．sensitiveanalysiswascarriedoutinfeedtemperature，feedstageandrefluxratio，processpa

4、rameterswereobtained：feedtemperature40oC，molarratioofmethanoltoformaldehyde2：3，feedstageisthe9thstage，refluxratio8．Temperatureandconcentrationdistributionwereobtainedbysimulation，itisveryimportantintheindus-tryprocessofmethyla1．Keywords：methylal；reactivedistilla

5、tion；stimulation；optimization；AspenPlus甲缩醛具有优良的理化性能，即良好的溶解性、回流，回流比5，流股1为摩尔流率为10kmol／h的低沸点、与水相溶性好，广泛应用于化妆品、药品、家甲醇与甲醛混合物(甲醇摩尔分率为4o％，甲醛为庭用品、汽车用品、杀虫剂、皮革上光剂、清洁剂、橡60％)，进料位置为第6块塔板，进料方式为Above胶工业、油漆和油墨等。同时，甲缩醛具有良好的去·stage，冷凝器压力为1bar，第2块塔板压力为油污能力和挥发性，作为清洁剂，可以替代F11和1．2bar，

6、进料方式Above·stage，流程见图1。模拟Fll3及含氯溶剂，是替代氟里昂、减少挥发性有机模型采用NRTL模型，采用AspenPlus中的RADF—物(VOCs)排放、降低大气污染的环保产品⋯。RAC模块模拟反应精馏塔。催化蒸馏工艺是目前可逆反应中应用最广泛的，反应精馏塔可以使反应和分离在一个塔里进行，这样可以大大提高转化率-2】。甲缩醛合成反应是一个典型的可逆反应，甲缩醛合成体系中的各物质的相对挥发度的大小顺序是甲缩醛>甲醇>甲醛>水，反应目标产物甲缩醛容易从塔顶得到很好的分离。因此，反应精馏制备甲缩醛是合理的

7、。1模拟模型的建立图1甲缩醛的生产流程图Fig．1Preparationflowsheetofmethylal初定反应精馏塔的板数为2O，塔顶冷凝器为全收稿日期：2011-09-29修改稿日期：201l-10-31基金项目：2011常州工程职业技术学院院级科研课题(KJY2011-04)作者简介：颜康(1984一)，男，江苏常州人，常州工程职业技术学院教师，工学硕士，从事催化与化工过程的模拟研究。电话：0519—86332045，E—mail：guangliy@sina．com第12期颜康等：反应精馏制备甲缩醛的过程模

8、拟与优化2结果与讨论2．1进料温度蠡流股1的进料温度为自变量，以流股2中的甲嘲I缩醛的质量分数为因变量的函数作图，见图2。魑锱婚图4进料位置灵敏度分析图Fig．4Sensitivityanalysischartoffeedstage由图4可知，进料位置在第9块塔板时，甲缩醛的质量分数最大。故合适的进料位置为第9块板。进料温度，℃2