連續(xù)反應精餾生產丁酸酐的工藝開發(fā).pdf

1、目前國內丁酸酐的生產均采用間歇式工藝，存在原料消耗大、能耗高、設備投資大、生產周期長、產品純度低和操作難度高等缺點。本文在對于酸酐生產體系各物性特點分析的基礎上，引入反應精餾技術，將化學反應和精餾分離結合在一個設備中同時進行，減少了設備投資，實現(xiàn)了連續(xù)化生產。反應精餾技術由于化學反應的引入，變量之間具有高度的耦合性，使設計和操作變得復雜。本文利用成熟的大型化工流程模擬軟件ASPEN PLUS，采用實驗與計算機模擬相結合的方式對連續(xù)反應精

2、餾生產丁酸酐的工藝過程進行了系統(tǒng)的研究。 實驗確定了丁酸和乙酸酐反應生成丁酸酐的反應機理為連串反應。系統(tǒng)地考察了反應體系中丁酸和乙酸酐的摩爾比、反應溫度、反應時間等參數(shù)對分步反應速率的影響，對實驗數(shù)據(jù)進行非線性回歸，得到反應動力學表達式：動力學表明，第一步乙酸酐和丁酸反應生成乙酸丁酸酐的速度較快，反應轉化率可達到99％以上，第二步乙酸丁酸酐與丁酸反應生成丁酸酐的反應較慢，且屬于可逆反應，為整個反應的控制步驟。 在小試的基

3、礎上，進行了塔釜連續(xù)進料，控制合適的回流比，塔頂采出乙酸，塔底采出丁酸酐混合物的連續(xù)生產中試研究。利用ASPEN PLUS對該過程進行了模擬，模擬值與中試結果較吻合，表明該軟件可用于反應精餾生產丁酸酐的過程模擬。 對連續(xù)反應精餾生產丁酸酐的工藝進行了初步設計，利用計算機模擬對該流程的設備參數(shù)和工藝條件進行了設計和優(yōu)化，確定較為適宜的工藝操作條件和設備參數(shù)為：操作壓力0.2atm，回流比1.3，進料酸酐摩爾比2.06：1，理論塔板