低碳醇分离工艺技术的研究

摘要

低碳醇主要为碳原子数少于6的单元醇类,是合成油墨、树脂、增塑剂等多种精细化工品的主要基础原料,其衍生物附加值高,在食品、医药、合成材料、机械和农业等领域中发挥重大作用。但由于低碳醇生产过程中含有水,且大多数醇能与水形成低沸点共沸物,分离提纯十分困难。针对上述难点,本文根据低碳醇-水的物系特性,开发出新型复合脱水剂(二甲基亚砜+N-甲基吡咯烷酮),并在此基础上,开发出以醋酸酯加氢产物为原料的低碳醇分离工艺技术。
　　新型复合脱水剂中二甲基亚砜(DMSO)与N-甲基吡咯烷酮(NMP)的质量比约为7:3,兼具DMSO的高选择性和NMP的强溶解能力。低碳醇脱水过程的AspenPlus模拟及实验研究结果表明,新型复合脱水剂的脱水性能优于单一脱水剂;在筛选实验条件下,其对低碳醇的脱水率比单一脱水剂至少提高了10％,且适用于多种合成路线的低碳醇物料的分离提纯,可一次性脱除水分。
　　低碳醇分离工艺技术中,采用复合脱水剂深度脱除原料中水分、变压精馏操作脱除醋酸甲/乙酯等杂质。原料经此工艺系统分离后,可得到符合国家标准的甲醇、乙醇以及丙醇产品,产品的收率分别达到了94.7%、99.8%和97.1%。通过采用变压操作方式对精馏系统进行热集成,减少蒸汽消耗33%,节能效果显著。

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第一章 概述

1.1乙醇性质及用途

1.2乙醇国内外市场需求状况

1.3乙醇的主要生产工艺

1.4低碳醇脱水工艺研究现状

1.5课题研究意义和具体内容

第二章 复合脱水剂的开发

2.1脱水剂微观作用机理

2.2脱水剂的工艺要求

2.3低碳醇脱水剂的选择

2.4实验原料及试剂

2.5实验装置及流程

2.6实验方案及步骤

2.7实验分析条件

2.8低碳醇脱水过程Aspen建模

2.9数据处理与分析

第三章 低碳醇分离工艺技术的研究

3.1原料分析

3.2变压精馏操作可行性分析

3.3工艺流程说明

3.4工艺流程Aspen建模

3.5关键塔的灵敏度分析

3.5精馏塔系统热集成

3.6低碳醇分离系统最佳工艺参数

3.7本章小结

第四章 结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢