环保增塑剂DEHCH生产过程研究

摘要

随着各国对增塑剂对人体健康的危害日益关注，开发新的无毒环保的增塑剂逐渐成为各国研究的重点。环己烷1，2-二甲酸二辛酯（DEHCH）是一种新型的无毒环保的增塑剂。它与邻苯二甲酸二辛酯（DOP）有着相似的增塑性能，是DOP的一种理想的替代品。目前，DEHCH的合成路线主要有3种方法：氢化-酯化法、酯化-氢化法、环化-氢化-酯化法。本文对酯化-氢化法生产DEHCH的工艺进行研究，采用DOP加氢的合成方法，重点对加氢之后的物料DEHCH和DOP的分离方法进行研究。通过实验发现，通过双相溶剂萃取的方法可以有效地对DEHCH和DOP进行分离。
　　使用ASPEN Plus流程模拟软件对DEHCH生产的工艺流程进行模拟研究。通过模拟双相溶剂萃取实验，最终选择UNIFAC物性方法作为该工艺模拟的物性方法。
　　通过对萃取塔的优化，确定塔的最优操作条件为：操作压力100kPa，操作温度15℃，理论塔板数180块，轻相溶剂用量与待分离物料比为1.586，重相溶剂用量与待分离物料比为2.876。通过对产品塔的优化，确定塔的最优操作条件为：塔顶压力2kPa，塔底压力4kPa，塔板数为7块，回流比为0.1，进料位置为第3块理论板。通过对溶剂回收塔的优化，确定塔的最优操作条件为：塔顶压力2kPa，塔底压力4kPa，塔板数为6块，回流比为0.1，进料位置为第3块理论板。通过对产品水洗塔的优化，确定塔的最优操作条件为：操作温度20℃，操作压力100kPa，塔板数为8块理论板，用水量210kg/h。通过对循环水洗塔的优化，确定塔的最优操作条件为：操作温度20℃，操作压力100kPa，塔板数为9块理论板，用水量100kg/h。最终确定了适合该工艺的最优操作条件。
　　然后在优化后的条件下对DEHCH生产流程进行模拟，模拟结果显示，DEHCH产品中DOP的含量小于20mg/kg，水的质量含量小于0.1％，DEHCH的质量含量大于99.9%，达到了产品质量规格的要求。
　　最后通过改变DOP物流的进料流量，验证整个流程对进料流量波动的适应能力，结果发现DOP的流量变化在2%以内时，可以保证产品的合格和流程的稳定。
　　全文提出了一套经济可行的DEHCH的生产工艺，为DEHCH的工业化生产提供了理论和数据参考，具有一定的现实意义和适用价值。

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前言

1 文献综述

1.1增塑剂行业的发展现状

1.2 增塑剂的分类和作用

1.3 环保增塑剂

1.4 环己烷二羧酸酯的合成路线

1.5 热敏物质的分离方法

1.6 气相色谱定量分析方法

1.7 活度系数模型

1.8 ASPEN Plus软件简介

1.9 研究的目的与内容

2 实验部分

2.1 三元相图的实验绘制

2.2 双相溶剂萃取实验

2.3 DEHCH沸点的测定

2.4 DEHCH密度的测定

2.5 气相色谱标准曲线的绘制

2.6 本章小结

3 DEHCH生产工艺流程模拟

3.1 DEHCH生产工艺原理

3.2 DEHCH生产工艺流程简述

3.3 DEHCH生产工艺流程模拟物性方法的确定

3.4 工艺流程的模拟

3.5 本章小结

4 工艺流程的优化

4.1 萃取塔模拟优化

4.2 产品塔模拟优化

4.3 溶剂回收塔模拟优化

4.4 产品水洗塔的优化

4.5 循环水洗塔的优化

4.6 优化后工艺流程的模拟

4.7进料流量变化对流程稳定性的影响

4.8 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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