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苯酐生产的概念设计 姓名 郑大锋海景指导老师 钱宇教授 一 苯酐的性质和应用 邻苯二甲酸酐 俗称苯酐 常温下为无色针状或小片状斜方或单斜晶体 有升华性和特殊轻微的刺激性气味 苯酐是重要的化工原料 60 以上用于制造聚氯乙稀增塑剂 30 用于聚酯树脂和醇酸树脂 其余油漆 染料 医药和农药 二 苯酐工业生产的工艺 1 固定床气相氧化法2 流化床气相氧化法3 邻二甲苯液相氧化法 三 工艺流程的确定 1 生产工艺的选择本设计采用目前国内外最常用的邻二甲苯固定床氧化法 流程参考上一届同学的工作 考虑到普通的邻二甲苯固定床氧化法制备苯酐的精馏残渣中含有大量的苯酐 而且苯酐和其他副产物的沸点相差较大 一般都在几十度以上 2 设计目标苯酐产量达30000t y 最后获得的纯苯酐纯度达99 9 以上 3 有关的工艺数据反应过程反应温度 360 380 反应压力 1atm原料 工业级邻二甲苯进料量 5000kg h转化率 99 8 生成苯酐的选择性约0 8催化剂 低温高空速 V2O5 TiO2负载在惰性载体上的催化剂空邻比 30 1主要副产物 苯酞 顺酐 苯甲酸 柠康酐 二氧化碳 分离过程粗苯酐先在热处理釜预热至260 然后送入蒸馏塔进行减压蒸馏 轻组分由塔顶蒸出 重质残渣由塔釜排出 纯苯酐由塔中间出料 蒸馏塔 板数 50 塔顶压力 7kPa 塔板压降 0 01kPa 四 苯酐生产与分离过程的模拟与优化 1 生产过程粗苯酐中主要组分的含量 摩尔分数 苯酐 0 8872邻二甲苯 0 0188顺酐 0 0162苯甲酸 9 096 10 4苯酞 1 021 10 3水 0 0733柠康酐 1 919 10 3粗苯酐流量 37 927kmol h 100 2 分离过程下图是进料板位置对回流比的影响 在保证了苯酐纯度在99 9 的情况下 通过系统调优 结果如下 蒸馏塔进料位置 20纯苯酐出料位置 6蒸出量 5kmol h回流比 100纯苯酐流量 32 5kmol h最后苯酐的损失量 0 1259kmol h 五 结论 1 对苯酐实际生产过程中的反应进行了具体的模拟 获得了苯酐以及其他一些副产物在粗苯酐中的含量等一些数据 2 对苯酐生产中的分离工艺进行了改进 只使用一个蒸馏塔 并且对蒸馏后塔底排出的重质残渣中残余的苯酐进行了回收 缩短了流程 降低了成本 结果表明 改进分离工艺后 所获得的苯酐纯度依
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