运用aspen plus软件模拟丙烯酸精制

《运用aspen plus软件模拟丙烯酸精制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、运用ASPENPLUS软件模拟丙烯酸精制王健（天津大学化工学院，天津市，300072）摘要：本文简单介绍了我国丙烯酸工业生产和市场发生的变化，同时介绍了我国丙烯酸主要用途。由于当前丙烯酸需求量急剧的增长，是否能大幅度提高丙烯酸的产量已成为急需解决的问题。随着计算机技术的飞速发展,为模拟软件的应用提供了条件。利用这些模拟软件就可以基本上一步到位,设计完成即可投产，完全省略了以前实验室、小试、中试等工业化前的工作。本文运用ASPENPLUS过程模拟软件对丙烯酸精制单元进行了单塔及全流程的模拟与优化，通过计算机模拟，模拟计算结果与设计值基本吻合，可以用来分

2、析精制单元和各塔的操作能力和操作问题，指导实际生产操作。以模拟分析值为理论依据，优化生产操作参数，从而在根本上解决丙烯酸精制过程中的瓶颈问题，在引进技术的消化吸收方面取得突破性进展，提高了丙烯酸精制单元的处理能力，降低了单耗，也使企业的计算机应用水平上了一个台阶。关键词：丙烯酸，精制，模拟，优化1、丙烯酸工业发展现状及前景我国丙烯酸工业的发展已有四十年的历史。1984年5月，国内引进的第一套丙烯酸及酯生产装置在北京东方化工厂建成投产，为我国的丙烯酸及其酯工业的发展打下良好的基础，极大地加快了各行业丙烯酸聚合物的开发。随着国内丙烯酸酯需求增加，相继建成

3、投产了吉化、上海高桥丙烯酸及酯装置。同时在市场供需紧张的形势下，一些地区还采用乙炔法、丙烯腈水解法等建成年产千吨的小厂，以满足本地区的需要。国内丙烯酸及酯的消费市场逐年增大，消费呈上升趋势，但各种丙烯酸酯的需求发展不平衡，尤其是丙烯酸丁酯需求量大，其中一部分仍依赖进口。国内丙烯酸及酯的应用领域主要在涂料、纺织、粘合剂；皮革、造纸等行业。就涂料工业来说，它的主导地位在建筑内外墙乳胶漆。美国的年消耗量为200多万吨。近年来，乳胶漆已成为我国建筑涂料的主流。据统计，1997年乳胶漆的年产量为50万吨，2000年可达100万吨。在纺织工业方面，丙烯酸乳液和水

4、溶性聚合物起着主导作用，1995年，国内年消耗量为6.8万吨。据行业调查表明，国内尚有40％的缺口，需要特种功能和工艺的品种。在高吸水，硅树脂、助洗剂方面，国内发展较慢。丙烯酸酯橡胶基本依靠进口，在塑料成型方面仅有小规模生产。在特种单体生产方面，国内羟基酯具有较先进的生产装置，可生产丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)和甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)四个品种。多官能单体的生产规模不大，品种近十种。在上世纪末，发达国家先后颁布环保法规，限制或禁止使用严重污染环境的磷酸盐类助洗剂。洗涤剂行业推行无磷化，大大促进了主要

5、替代品聚丙烯酸钠盐的发展。在世界洗涤剂消费领域由，聚丙烯酸钠盐年消费量已达20多万吨，目前我国聚丙烯酸盐类助洗剂年消费量仅4000～5000吨，如果全国洗涤剂实现无磷化，添加量按1吨计，年用量达到3万吨，市场潜力巨大。最近几年，我国丙烯酸工业生产和市场发生了很大变化，企业经过几轮扩能改造，产量增幅较大，由1996年的9.64万吨猛增到2002年的14.23万吨，与此同时，市场消费也进入高速增长期，由12.02万吨增至37.4万吨(含丙烯酸酯净进口折丙烯酸量)。我国已成为全球瞩目的消费市场，是世界丙烯酸发展潜力最大的国家1。2、丙烯酸工业用途我国丙烯酸

6、主要用于生产丙烯酸酯，占丙烯酸总消费量的80％左右。丙烯酸酯主要用于胶粘剂、涂料、皮革等领域，1995年以来消费增长速度很快，其中用量最大的为丙烯酸丁酯。2002年我国丙烯酸酯产量15.3万吨，占丙烯酸酯总产量的65.7％，进口量10万吨，表观消费量25万吨左右。我国特种丙烯酸酯类生产和消费仍然处于起步阶段，但市场前景广阔。丙烯酸也用于生产聚丙烯酸(盐)。在下游产品中，最有发展前景的深加工产品当属高吸水性树脂。高吸水性树脂是新型功能高分子材料，95％用于个人卫生用品。高纯丙烯酸是生产高吸水性树脂的主要原料，近年来我国一些生产企业陆续建成或在建一批中小

7、型高吸水性树脂装置。目前，我国高吸水性树脂生产企业有40余家，年产能力3万吨。其中，年产1000吨装置有7套，最大装置年产能力5000吨，共有3套，分别建在陕西、青海、江苏。聚丙烯酸钠、聚丙烯酸季铵盐及其共聚物具有良好的凝聚作用，是油田开采常用絮凝剂，近年来产量3万吨以上，丙烯酸消费量超过2万吨。3、丙烯酸工业制法我国丙烯酸生产始于上世纪60年代，装置当时均采用丙烯水解法，规模小，品种少。1984年，北京东方化工厂成套引进日本技术和设备，建成投产我国首套大型丙烯酸及酯生产装置，进入90年代，我国丙烯酸及酯工业有了长足发展，吉联(吉林)化学有限公司和上

8、海高桥石油化工公司先后引进日本三菱化学技术，分别于1992年和1994年建成2套装置。目前，我国共有3套丙烯