精間苯二甲酸(PIA)制備過程設計及流程模擬.pdf

1、本文以精間苯二甲酸(PIA)制備過程為研究對象，進行了相關實驗和模擬研究。針對高純度單體原料間二甲苯(MX)難以廉價獲得的難題，提出新型混合二甲苯的分離思路和設計方案;補充了缺少的PIA生產過程中高溫下固液平衡基礎熱力學數據;建立了MX液相催化氧化制備間苯二甲酸(IA)反應器的數學模型，并進行仿真計算和模型校驗;設計了250kt/年PIA生產工藝流程，對其包含的氧化工段和精制工段進行了建模和計算，為實際PIA裝置建設和生產操作提供理論支

2、持。具體內容包括如下四個方面:
　　(1)基于結晶熱力學分析，提出以混合二甲苯為原料制備對二甲苯-間二甲苯(PX-MX)生產工藝，并在Matlab中平臺完成流程各單元模型的建立與計算，對該工藝進行了可行性分析。結果表明，該工藝可有效分離混合二甲苯，獲得高純度PX-MX混合產品，并用于后續(xù)氧化過程。
　　(2)自行開發(fā)了一套利用平衡法測量高溫高壓固液相平衡的裝置，利用此裝置對覆蓋PIA精制工段溫度范圍的水中固液相平衡數據進行了

3、測量，對目前尚未報道的高溫下(473.15～523.15K) PIA在水中溶解度進行了實驗測定。同時采用Apelbalt模型方程關聯實驗數據，所建立的模型用于PIA精制過程結晶單元模擬。
　　(3)利用Aspen_Custom_Modeler建立了連續(xù)氣液固三相攪拌釜MX氧化反應器-四級冷凝器模型，并進行了模型校驗，結果表明模型具有較好的準確性和可預測性。應用該模型，對年產250kt PIA氧化裝置進行了放大設計，通過計算機實驗考