甲基丙烯酸甲酯粗单体精馏工艺的研究

摘要

甲基丙烯酸甲酯重要的有机化工原料之一，具有良好的应用前景和发展前景。甲基丙烯酸甲酯有多种生产路线，其中通过废有机玻璃的裂解、提纯精制得到甲基丙烯酸甲酯的废有机玻璃路线既可以循环回收废物又可以生产有价值的产品，具有较高的社会效益和经济效益。但是有关裂解甲基丙烯酸甲酯粗产品的精制分离的研究并不完善。为了向甲基丙烯酸甲酯粗单体分离提供工业化生产的参考，本文设计了两种工艺流程。
　　首先设计了一种双塔流程，从理论模型入手，通过物性分析、热力学方法的选择后建立模拟流程。以总年度费用为目标方程，采用循环迭代法、案例对比和单因素验证的流程完成了最佳操作参数的确定。结果显示为达到99.8％(wt.%)的甲基丙烯酸甲酯产品纯度，且保证经济效益最佳，脱轻塔理论板数应为59块，进料板位置为第27块板，回流比为39.5；脱重塔理论板数应为56块，进料板位置为第40块板，回流比为1.35。优化后的年度公用工程投资为267.96(103$，下同)，固定资本投资为1000.5，总年度费用为568.11。
　　在双塔流程的基础上设计了隔壁塔流程，同样采用循环迭代法以总年度费用为目标方程进行了全局经济优化。结果显示为达到分离要求，且保证经济效益最佳，隔板塔总理论板数应为91块，隔板区域理论板数为50块，隔壁区域的位置为第26块板，原料进料板位置为第41块板，侧线出料板位置为第61块板，回流比为41.54；优化后的年度公用工程投资为151.15(103$，下同)，固定资本投资为967，总年度费用为441.25。
　　对两种流程的进行比较，满足相同分离要求的条件下，隔壁塔流程比双塔流程节省了43.5%的能量消耗和22.3%的总年度费用，具有明显的优势。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 甲基丙烯酸甲酯

1.2 隔壁塔

1.3 本文研究内容

第二章 双塔流程分离甲基丙烯酸甲酯粗单体的模拟与优化

2.1 引言

2.2 平衡级模型

2.3 原料物性

2.4 热力学方法

2.5 双塔流程的设计与优化

2.6 优化结果与讨论

2.7 工业化实验验证

2.8 本章小结

第三章 隔壁塔流程分离甲基丙烯酸甲酯粗单体的模拟与优化

3.1 引言

3.2 隔壁塔的严格模拟模型

3.3 隔壁塔流程的设计与优化

3.4 优化结果与讨论

3.5 优化结果的对比

3.6 本章小结

第四章 结论与展望

4.1 主要研究结论

4.2 后续工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢