ta生产中溶剂共沸脱水工艺的研究

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1、lSrllrlll!ll[1lrll!!EIq![1llrEll[[([U[[11qll!Y1531173硕士学位论文TA生产中溶剂共沸脱水工艺的研究tudyonSolventRecoveringProcesswith～zeotropicdistillationinTAProduction学科专业：化学工艺研究生：王先建指导教师：马海洪研究员天津大学化工学院二零零八年五月摘要精对苯二甲酸(PTA)是合成聚酯纤维的重要原料，一般采用对二甲苯(PX)液相空气催化氧化生成粗对苯二甲酸(CTA)，然后进一步加氢精制而成。PTA生产中溶剂回收是整个生产装置的关键

2、工艺之一，其能耗在PTA生产成本中占据了很大的比例，通过工艺参数优化，进一步降低溶剂回收单元的能耗，对整个PTA生产至关重要。为此，论文针对TA生产中溶剂共沸脱水工艺进行了研究。通过液、液平衡试验数据的测定和回归得到表征液、液分相物系模型的二元相互作用参数值，然后，利用化工流程模拟软件对溶剂共沸脱水工艺进行了模拟计算，并在模拟计算软件得到验证的基础上对醋酸共沸脱水工艺的部分工艺参数进行了分析。主要内容有：通过实验测定了醋酸甲酯一水、醋酸丁酯一水、醋酸甲酯一醋酸丁酯一水、醋酸甲酯一醋酸丁酯一水一醋酸一对二甲苯体系常压下液液平衡(LLE)数据。试验前期，通

3、过常规标准物系的试验测定，检验了实验方法的可靠性。利用试验测得的醋酸甲酯、醋酸正丁酯和水物系的液、液平衡数据回归得到了NRTL模型方程的二元交互作用参数，利用得到的NRTL模型方程估算了二元体系和多元体系的LLE数据，计算结果表明试验数据与模型计算值吻合较好，说明试验数据、选择模型及回归方法准确可靠。用试验数据回归得到的NRTL模型参数值替代化工流程模拟软件数据库中对应二元交互作用参数值，重新对共沸精馏醋酸回收工艺进行模拟计算，并与现场操作数据和分析数据进行了对比，模拟计算值与现场数据基本吻合，进一步检验了模拟计算方法的准确性。在此基础上，对溶剂回收单

4、元的部分工艺参数：理论板数、进料位置以及侧线采出位置等对操作性能的影响进行了模拟分析，研究工作为PTA装置溶剂回收单元的节能降耗和扩能改造以及新建装置的开发设计提供了基础数据和依据。关键词：醋酸脱水共沸精馏醋酸正丁酯流程模拟ABSTRACTPurifiedterephthalicacid(PTA)wasailimportantfeedstockinproductionofpolyester．Usuallyinthefirststepoftheprocess，crudeterephthalicacid(CTA)Wasobtainedviacatalyti

5、coxidationofliquidP-xylenewithair．AndthenCTAwaspurifiedbyhydrogenation．TheenergyconsumedinsolventrecoveryunitwasmostlyinPTAproductionprocess，reducingenergyconsumptioninsolventrecoveryunitwasveryimportanttoPTAproduction,whichwasalsobeneficialtoreducetheproductioncostandimprovemar

6、ketcompetition．SothispaperpaidattentiontoastudyforsolventrecoveringprocesswithazeotropicdistillationinTAproduction．BinaryinteractionparameterwasobtainedbyLLEexperimentdatameasureandregression,andthenthesolventrecoveringprocesswithazeotropicdistillationwascalculatedbyusingtheproc

7、esssimulationsoftware。Onthisbasis，theinfluenceofsomeoperatingparametersofthesolventrecoveringprocesswasanalyzed．Mainlyincluding：LLEdataofmethylacetate-water，butylacetate—water，methylacetate-butylacetate—water,methylacetate-butylacetate—water-aceticacid-P—xyleneundernormalpressur

8、ewereobtainedbyexperiments．Thereliabilityofexpe