反应精馏制备丁酸酐的过程模拟和实验研究.pdf

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1、第45卷第5期2017年5月化学工程CHEMICALENGINEERING(CHINA)V01．45No．5Mav2017反应精馏制备丁酸酐的过程模拟和实验研究李柏春，韩雪萍，张文林，耿春霞(河北工业大学化工学院，天津300130)摘要：测定了乙酸一乙酸酐的汽液平衡数据，并拟合得到二元交互作用参数。使用AspenPlus软件，选择NRTL—HOC热力学方程，在已获得的动力学数据基础上，对制备丁酸酐过程进行模拟和过程优化，得到酰化反应制备丁酸酐反应精馏过程适宜的条件：全塔理论级数18，回流比1．5，进料酸酐比(摩尔比)2

2、．5，丁酸进料位置为第5块板，乙酸酐进料位置为第12块板，该条件下得到乙酸酐的转化率99．97％，塔顶乙酸质量分数99．25％，塔釜丁酸酐质量分数85．37％。以模拟结果为参考，在连续精馏塔中进行了实验验证，丁酸和乙酸酐分别从塔2／5，4／5处进料，酸酐比2．5，回流比1．5，此条件下乙酸酐转化率可达98．88％，塔釜丁酸酐质量分数为83．802％。实验值与模拟计算值有良好的一致性，相对误差<5％，在允许范围之内，验证了模拟计算的可靠性，为工业化提供了理论基础。关键词：丁酸酐；反应精馏；交互参数；过程模拟中图分类号：T

3、Q031．2文献标识码：A文章编号：1005-9954(2017)05-0072-07DoI：10．3969／j．issn．1005-9954．2017．05．016SimulationandexperimentalresearchonbutyricanhydridesynthesisbyreactivedistillationLIBai-chun，HANXue-ping，ZHANGWen-lin，GENGChun-xia(SchoolofChemicalEngineering，HebeiUniversityofTec

4、hnology，Tianjin300130，China)Abstract：Thevapor-liquidequilibriumdataofaceticacidandaceticanhydridewasmeasured．Inaddition，thebinaryinteractionparameterswereobtainedthroughfitting．AspenPlussoftwarewasused，andNRTL—HOCthermodynamicequationwasadopted．Onthebasisofacqui

5、reddynamicsdata，simulationandprocessoptimizationwereconductedtothepreparationprocessofbutyricanhydride，bywhichtheappropriateconditionoftherectifyingprocessofacylationreactiontopreparebutyricanhydridewasobtained．Thetheoreticalstageofthewholecolumnwas18，therefluxr

6、atio(moleratio)was1．5，thefeedstockanhydrideratiowas2．5，thefeedingpointofbutyricacidwasthe5thboard，andthefeedingpointofaceticanhydridewasthe12thboard．Underthiscondition，theconversionrateofaceticanhydridewas99．97％，andthemassfractionofaceticacidinthetopofcolumnwas9

7、9．25％．Themassfractionofbutyricanhydrideinthecolumnreactorwas85．37％．Withthesimulationresultforreference，experimentalverificationwasconductedtothecontinuousrectificationcolumn．Butyricacidandaceticanhydridewerefedthrough2／5and4／5ofthecolumn．Theanhydrideratiowas2．5，

8、andrefluxratiowas1．5．Underthiscircumstance，theconversionrateofaceticanhydridewasupto98．88％，andthemassfractionofbutyricanhydrideinthecolumnreactorwas83．802％．Theexperim