催化精馏终极版
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甲醇精馏工艺流程图
甲醇精馏工艺流程图
甲醇精馏是一种常见的用于分离甲醇的工艺。下面是一种甲醇精馏工艺的流程图简化示意:
甲醇粗产品经过预处理后,进入一号蒸馏塔。在一号蒸馏塔中,甲醇与其他杂质根据沸点的差异进行分离。在蒸馏过程中,高沸点组分逐渐富集在塔底,而低沸点组分则逐渐富集在塔顶。经过冷凝后,低沸点组分成为甲醇乙醇混合物,高沸点组分成为甲醇残留液。甲醇乙醇混合物进入乙醇精馏塔,经过二次精馏可以得到高纯度的甲醇产品。
整个甲醇精馏工艺包括以下主要步骤:
1. 前处理:甲醇粗产品经过脱水和醇醚化处理以去除水分和其他杂质。
2. 一号蒸馏塔:粗产品进入一号蒸馏塔,通过加热使其部分汽化。在塔内,高沸点组分逐渐富集在塔底,低沸点组分富集在塔顶。塔底产物是甲醇残留液,经过冷凝后回流到塔顶进行再蒸馏。塔顶产物是甲醇乙醇混合物。
3. 乙醇精馏塔:甲醇乙醇混合物进入乙醇精馏塔进行二次精馏。在塔内,乙醇和甲醇根据沸点的差异进行分离。低沸点的乙醇逐渐富集在塔顶,高沸点的甲醇富集在塔底。塔底产物是甲醇产品,经过冷凝后得到高纯度的甲醇。
4. 产物处理:甲醇产品经过冷却、储存、包装等步骤后可以出厂销售或用于下游生产。
整个甲醇精馏工艺需要考虑的主要因素有塔内温度、压力、进料速率、回收率等。通过优化这些因素,可以提高甲醇产品的纯度和产率,同时减少能耗和废物排放。此外,也需要注意控制工艺中的安全风险,保证操作人员和设备的安全。
以上是一种甲醇精馏工艺的简化流程图示意,实际工业生产中可能还有其他步骤和设备。具体的工艺流程应根据具体情况进行设计和调整。
广 东 化 工 2019年 第7期
· 34 · 第46卷总第393期
乙酸乙酯反应精馏ASPEN模拟
项琳琳1,李芳1,张荣莉1,李兴扬1,汪海燕2
(1.安徽工程大学 生物与化学工程学院,安徽 芜湖241000;2.东华工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230022)
[摘 要]乙酸乙酯是应用广泛的工业溶剂,可以用作清洗剂、萃取剂等。目前国内主要采用直接酯化法,该工艺因设备腐蚀严重、副反应多、
反应废液难处理等缺陷而逐渐被淘汰。因此采用新的乙酸乙酯合成工艺改进具有紧迫的现实意义,反应精馏技术将是合成乙酸乙酯的发展方向。
采用Aspen Plus软件对直接酯化工艺和反应精馏工艺进行模拟,通过优化得到两种工艺的耗能情况。结果表明:反应精馏法比直接酯化法节能,
节约能耗2456.2 kW,占传统酯化工艺总能耗的20.35 %。
[关键词]反应精馏;乙酸乙酯;ASPEN模拟
[中图分类号]TQ225.2 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)07-0034-02
Simulation of Ethyl Acetate Reactive Distillation Process
Xiang Linlin1, Li Fang1, Zhang Rongli1, Li Xingyang1, Wang Haiyan2
(1. College of biological and chemical engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 24100;
2. East China Engineering Science And Technology Co., Ltd., Hefei 230022, China)
Abstract: Ethyl acetate is widely used industrial solvents, such as cleaning agents, extractants and so on. At present, the traditional process of direct
简答题
1. 甲醇常见的物理性质?
答:甲醇是最简单的饱和醇,又名木醇或木精,分子量32.04,分子式CH3OH。通常为无色、略带乙醇香味的挥发性可燃液体。凝固点-97~-97.8℃;沸点 64.50~64.7℃(0.1013MPa);自燃点461~473℃;爆炸极限6v%—36.5v%。
2. 甲醇生产过程中有毒有害物质有那些?
答:在甲醇生产中,对人体健康有毒物质常有:甲醇、一氧化碳、硫化氢、二甲醚、醛、酮及其他高级醇类;还有一些化学药品如氢氧化钠、氨、联胺、磷酸盐等。
3. 目前世界上甲醇工业生产所采用的原料是什么?
答:目前世界上生产甲醇所采用的原料:煤、石油(渣油、石脑油)、天然气、以及煤气、乙炔尾气等富含氢气、一氧化碳、二氧化碳的废气。
4. 目前工业上生产甲醇所采用工艺路线是什么?
答:目前,工业生产几乎都采用以一氧化碳、二氧化碳加氢加压合成生产甲醇。甲醇生产装臵主要包括以下几大工序:原料气制备(脱硫、转化),压缩,甲醇合成、精馏等工序。
5. 铜基催化剂的特点是什么?
答:活性高,选择性好。缺点:抗硫、氯性能差;耐温性能差。
6. 甲醇合成气中二氧化碳的作用是什么?
答:1)二氧化碳本身是甲醇合成的一种原料。2)二氧化碳的存在,在一定程度上抑制了二甲醚的生成。3)阻止了一氧化碳转化为二氧化碳,这个反应在有水蒸汽存在时会发生。4)有利于温度调节,防止超温,因为二氧化碳的合成反应热比一氧化碳的反应热要低42.9KJ/mol, 所以二氧化碳参加反应时可以有效地阻止合成温度的升高,从而保证催化剂的活性,延长催化剂的使用寿命。
7. 原料气净化的作用是什么?
答:原料气必须经过净化处理,净化的任务是清除油、水、尘埃、羰基铁、硫化物、氯化物等杂质。
8. 甲醇原料气中硫化物害处是什么?
答:1)引起催化剂中毒。2)造成管道、设备的腐蚀。3)造成粗甲醇质量下降。
精馏原理和流程3.3.1精馏原理
精馏:把液体混合物进行多次部分气化,同时又把产生的蒸气多次部分冷凝,使混合物分离为所要求组分的操作过程称为精馏。
一、全部气化或全部冷凝
设在1个大气压下,苯~甲苯混合液的温度为 ,其状况以A点表示,将此混合液加热,当温度到达 (J点),液体开始沸腾,所产生的蒸气组成为 (如D点), 与 成平衡,而且 > ,当继续加热,且不从物系中取出物料,使其温度升高到 (E点),这时物系内,汽液两相共存,液相的组成为 (F点),蒸气相的组成为与 成平衡的 (G点),且 > 。若再升高温度达到 (H点),液相终于完全消失,而在液相消失之前,其组成为 (C点)。这时蒸气量与最初的混合液量相等,蒸气组成为 ,并与混合液的最初组成 相同。倘再加热到H点以上,蒸气组成为过热蒸气,温度升高而组成不变的为 。自J点向上至H点的前阶段,称为部分气化过程,若加热到H点或H点以上则称全部汽化过程,反之当自H点开始进行冷凝、则至J点以前的阶段称为部分冷凝过程,至J点及J点以下称为全部冷凝过程。部分汽化和部分冷凝过程实际上是混合液分离过程。
二、部分汽化、部分冷凝
全部汽化、全部冷凝与部分汽化、部分冷凝的区别:(1)不从物系中取出物料,(2)温度范围不同。
部分汽化:将混合液自A点加热到B点,使其在B点温度 下部分汽化,这时混合液分成汽液两相,气相浓度为 ,液相为 ( < ),汽液两相分开后、再将 饱和液体单独加热到C点,在温度 下部分气化,这时又出现新的平衡或得 的液相及与之平衡的气相 ,最终可得易挥发组分苯含量很低的液相,即可获得近似于纯净的甲苯。
部分冷凝:将上述 蒸气分离出来冷凝至 ,即经部分冷凝至E点,可以得到浓度为 的汽相及 液相, 与 成平衡 > ,依次类推、最后可得较近于纯净的气态苯。
三、一部分气化、部分冷凝
将液体进行一次部分气化,部分冷凝,只能起到部分分离的作用,因此这种方法只适用于要求粗分或初步加工的场合。显然,要使混合物中的组分得到几乎完全的分离,必须进行多次部分气化和部分冷凝的操作过程。