煤基合成氣制乙二醇的工藝模擬與熱力學(xué)研究.pdf

1、乙二醇（Ethylene glycol，簡稱EG）是一種重要的有機(jī)化工原料，被廣泛應(yīng)用于合成聚酯樹脂、防凍液、增塑劑、非離子表面活性劑以及涂料油墨等化工產(chǎn)品。隨著近些年市場對EG的需求不斷增長，而我國EG自給不足，針對我國化石能源的現(xiàn)狀，研究煤基合成氣制EG工藝符合我國的實(shí)情，也符合碳一化工的清潔生產(chǎn)工藝。本文基于煤基合成氣制EG工藝，利用Aspen化工模擬軟件模擬和優(yōu)化了煤基合成氣制EG工藝，旨在優(yōu)化工藝和制備聚酯級EG。通過汽液平衡

2、裝置測定了EG+1，2-丁二醇(簡稱1，2-BD)和1，2-BD+共沸劑(二異丁基甲酮，簡稱DIBK)二元體系的汽液平衡數(shù)據(jù)。本文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)利用改進(jìn)的汽液相雙循環(huán)平衡裝置測定了DIBK+1，2-BD、EG+1，2-BD二元體系的汽液平衡數(shù)據(jù)，用色譜測定了平衡數(shù)據(jù)的組成。結(jié)果表明，DIBK+1，2-BD二元體系之間存在共沸點(diǎn)，且共沸點(diǎn)處DIBK的含量隨壓力的減小而增大。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很好的通過了熱力學(xué)一致性檢驗(yàn)。利用As

3、pen模擬軟件分別關(guān)聯(lián)了Wilson，NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)模型的二元交互作用參數(shù)。通過模擬計(jì)算，理論值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致，表明Wilson，NRTL和UNIQUAC三個(gè)活度系數(shù)模型適用于DIBK+1，2-BD和EG+1，2-BD二元體系。
　　(2)利用Aspen plus化工模擬軟件，詳細(xì)分析和模擬了偶聯(lián)再生工段、草酸二甲酯（簡稱DMO）精制工段、加氫工段和EG精制工段等四個(gè)工段;為了確定各模塊的最優(yōu)操作參數(shù)，分別對

4、各工段的閃蒸罐和精餾塔的基本操作參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析;其中，利用生成的DMO作為萃取劑分離甲醇和DMC共沸體系，利用DIBK為共沸劑分離EG和1，2-BD共沸體系。偶聯(lián)再生工段采出高純度的水，DMO精制工段副產(chǎn)質(zhì)量含量為97.8％的碳酸二甲酯（簡稱DMC）為5.3萬t/a。EG精制工段產(chǎn)出質(zhì)量含量為99.9％（優(yōu)等品）的EG為28萬t/a，97.9％的乙醇1萬t/a，100.0％的1，2-BD為1.5萬t/a。
　　(3)利用反應(yīng)