三聚甲醛合成工艺过程的模拟与优化

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1、三聚甲醛合成工艺过程的模拟与优化学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：暨青岛科技大学研究生学位论文三聚甲醛合成工艺过程的模拟与优化摘要三聚甲醛是工程塑料聚甲醛(POM)以及其它化学产品的重要中间体。目前国内三聚甲醛的生产技术仍然处在相对落后的状态，存在生产规模小、物料及能量消耗高、产品质量不稳定等缺点。本文针对过程中的耗能以及产品分离问题进行模拟与优化：1．分析甲醛水溶液存在的状态，采用Maurer模型完成AspenPlus软件中甲醛吸收过程的模拟；确定甲醛吸收塔中的理论板数和甲醛

2、混合物的进口温度。此时，吸收塔底获得的甲醛溶液质量分数为63．1％。2．采用甲缩醛氧化法代替甲醇直接氧化法制备甲醛；甲缩醛精制过程中采用变压双效精馏。用AspenPlus软件对甲缩醛合成反应器和甲缩醛的精制过程进行模拟与优化。模拟结果显示：甲醇与甲醛合成甲缩醛反应中进料量甲醇与甲醛的最佳摩尔比为2：1；产品中甲缩醛的质量分数为99．8％以及痕量的甲醇和甲醛。3．在三聚甲醛的精制过程中分别采用萃取法和变压精馏法对该工艺流程进行模拟分析，获得较优的方法即变压精馏法。脱甲酸甲酯精馏塔的模拟结果：理论板

3、数N=37，进料位置在第27块板上，回流比为3．5。在萃取法分离过程中获得三聚甲醛的质量分数为99．8％；变压精馏过程中三聚甲醛的质量分数为99．996％。双效变压精馏过程中低压塔和高压塔的节能率分别为35％，29％。在三聚甲醛合成工艺过程中，本文采用甲缩醛氧化法代替甲醇直接氧化法制备甲醛，提高了甲醛的浓度，解决了工艺流程中甲醛浓缩的问题，很大程度的降低了甲醛制备过程中的能量损耗；在精N-聚甲醛过程中采用变压精馏亦在一定程度上提高了塔的效率，避免了萃取剂的回收问题。本论文能够对三聚甲醛合成工艺的

4、实际生产过程提供一定的参考依据。三聚甲醛合成工艺过程的模拟与优化关键词：三聚甲醛甲缩醛ASpenPlus萃取精馏变压精馏Ⅱ青岛科技大学研究生学位论文SIMULATIoNANDOPTⅡ垤IZATIONOFSYNTHESISPROCESSOFTRIOXANEABSTRACTTrioxane(trioxymethylenelistheimportantmid-bodyofPOMwhichisakindofengineeringplasticandotherchemicalproducts．Atpres

5、ent，domesticproductingmethodsstilllagsbehind，forexamplelessproductionscale，highermaterialsandenergyconsumption，unstableproductquality，andSOon．Thearticlewasaboutthesimulationandoptimizationofenergyconsumptionandtheseparationofproductionsduringtheproce

6、ss．1．ThearticleanalyzedthestatusoftheaqueousSOlutionofformaldehyde，andusedAspenPluSsoftwaretocompletethesimulationofwaterabsorptionofformaldehydewithMaurerModel．anddeterminedthetheoreticalnumberofplatesandtheinlettemperatureoftheformaldehyde．Atthispo

7、int，themassfractionofformaldehydewas63．1％．2．Preparatingformaldehydeofmethodwasmethylaloxidationinsteadofdirectingoxidationofmethanol；themethodofMethylalrefiningwasdoubleeffectdistillation．ThearticlewasusedAspenPlussoftwareforsimulatingandoptimizating

8、aboutthemethylalreactorandMethylaldistillation．Theresultsshowedthat：inthesyntheticreactionofmethylal．thebestmolarratioofmethanoltoformaldehydewas2：1：intheproduction．massfractionofmethylalwas99．8％．3．Thearticlealsohadthesimulationandanalyzingintherefin