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目前,国内外大多丙二醇生产装置均采用水过量工艺,即进料摩尔比水:环氧丙烷大约为15~20:1。从而达到抑制二丙二醇及三丙二醇的生成。反应在1.0~3.0Mpa,180~235C0下进行。在这种条件下,反应的选择性也只能达到85%左右。而且由于反应过程水的量严重过量,后续工作中需增加多效蒸发流程。整个工艺复杂、投料大、选择性低、单耗高。云南玉溪天山化工有限公司,采用湖南化工设计院设计的反应精馏方法生产丙二醇的新工艺,五塔连续操作,使投料配比水:环氧丙烷降到1.5~3:1,选择性从85%提高到95%以上,环氧丙烷单耗从970Kg降到853Kg。本文采用ASPEN过程模拟软件对反应精馏方法生产丙二醇的工艺过程进行优化设计。 本文通过模拟计算的方法,对生产丙二醇的工艺流程进行了科学的改进。由原来的五塔操作,优化为三塔操作。使转化率由原来的80.26%提高到现在的94.53%。原料消耗由原来的环氧丙烷853Kg/Hr、水300Kg/hr,降低到现在的环氧丙烷736Kg/Hr、水248Kg/Hr。 反应精馏塔由原来的复合型塔改为单纯筛板塔,操作清洗简单、设备费用低。 找到生产丙二醇的最佳生产条件: 压力 11bar 原料配比 H2O/PO=1.2 停留时间 16秒 加料板位置 H2O 2/PO 8 塔板数 13 验证了反应精馏塔的特殊规律,即塔内存在多个反应区。并对反应区的产生原因作了比较详细的分析。认为,塔板上反应物的浓度差别,是造成每块塔板上反应量不同的主要原因。 验证了塔板上水比足够大(>103),混合不是影响反应的主要原因。