反应精馏合成己二酸二甲酯的工艺模拟研究

摘要

己二酸二甲酯不仅是一种重要的精细化工产品，还是二元酸加氢制取1,6-己二醇的重要中间体，随着 1,6-己二醇的广泛应用，市场对己二酸二甲酯的需求量也与日俱增。但是目前工业上制备己二酸二甲酯的工艺方法存在后处理工艺复杂、反应转化率低、能耗高等诸多问题，而反应精馏技术恰恰可以解决这些问题，因此，反应精馏技术在己二酸二甲酯合成领域的应用具有较高的研究价值。 鉴于己二酸二甲酯体系的特殊性，本文总结并提出了适用于该体系的不同反应精馏塔构型，以反应精馏塔构型为基础，针对其各自特点，分别确定了四种不同的反应精馏合成己二酸二甲酯的工艺方案。利用流程模拟软件（Aspen Plus）建立了各流程的稳态模型，不同流程中新鲜进料、产物的状态及流量相同，在满足各流程设计规定的前提下，通过单变量分析分别确定了各流程中的循环进料比等工艺参数，对各流程中反应精馏塔、甲醇回收塔和产品塔的结构参数进行了设计优化。 文中主要比较了两种传统反应精馏、外循环反应精馏和新型反应精馏四种流程，以年总费用为目标，对各流程中设备参数进行优化分析，确定了各参数的优化值，并对四种流程进行了分析比较。结果表明，传统反应精馏流程中反应段设置在塔下部的反应精馏塔构型更适用于己二酸二甲酯的合成工艺，相应的外循环反应精馏又优于传统反应精馏流程，而新型反应精馏流程较外循环反应精馏流程在经济性方面更具优势。

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