文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
反应精馏法合成醋酸甲酯工艺的过程设计与操作优化
姓名:樊艳良
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:陈德钊
20060901
⑧摘要上海焦化有限公司万吨醋酐项目是我市高新研发项目,制备高纯度醋酸甲酯和多层前馈神经元网络为工具软件,通过对各种工艺条件下反应精馏过程的模拟计算,初步得出以下结论:醪饺范朔从笏鞫蔚睦砺鬯迨壕蠖块、萃取段椤反应段块,气提段椋霞评砺郯椤寮妒潭ê螅亓鞅榷苑从蟮挠跋旖洗螅疚哪D馔萍龅淖罴的能耗,综合考虑设备材质的耐腐蚀因素,模拟和试验工作中取甲醇:醋酸.:摩尔比ü槊粜苑治觯D馀卸显诜从Χ沃猩喜壳蚝图状计岫蔚南虏课度变化比较敏感,在设计试验装置时,推荐将灵敏板确定在这两个区域。模拟数据为基础,对醋酸甲酯制备的反应精馏过程建立了神经网络模型。采用交叉验证法合理地选取了隐含层节点数,构建的神经网络模型具有良好的拟合性能和预测性能,较好地反映了醋酸甲酯制备的反应精馏过程,可用于进一步的优化研究。基于所建的神经网络模型,对九个影响因素即塔板数、甲醇进料位置、醋酸进料位置、催化剂进料位置、回流比、进料比、甲醇进料温度、醋酸进料温度和甲醇用量作了灵敏度分析,结果表明;回流比、进料比和醋酸进料温度因素对于塔顶产品浓度影响较为显著,其他因素对于塔顶产品浓度影响较小;回流比、进料比和甲醇量因素对于操作费用的影响较大,其他因素对于操作费用浓度影响较小。基于所建的神经网络模型,采用了粒子群优化算法,并对其进行了优化,得到的最优解与建模样本数据中操作费用的最优值、最差值和平均值相比,分别提高了ィ.%和ィ呕Ч衔O灾多层前馈神经元网络理论塔板回流比神经网络模型粒子群优化算法囚驶铣纱佐ひ盏摹傲贰薄1疚脑贓酯化工艺的基础上,分别以回流比为.。=档退N露龋枰<状际实惫俊5ḿ状脊嗷嵩斐珊笮掷氩僮以关键词:醋酸甲酯浙江大学工程硕士学位论文
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⑧第一章前言主要研究工作由于上海市城市功能的变化和能源结构的改变,年“西气东输”的天然气引入上海,已运行了百年之久的上海市城市煤气将逐步退出燃气市场,自年起全市将每年递减万户管道煤气用户,由“西气东输”的天然气替代。我国现有醋酐装置采用醋酸裂解法,生产成本较高。而国外有采用先进的羰基合成工艺的大型装置,生产成本明显低于醋酸裂解法。我国已加入入全球经济一体化,产品进口关税会逐渐降低,导致我国醋酐难以与国外产品竞争。目前,由于此技术被少数国外公司垄断,技术引进因费用太高或其他壁垒而无法实现。上海焦化公司拟采用自主开发的羰基合成工艺建设万吨/年羰基合成醋酐工业试验装置,将提升我,增强与国外产品的竞争实力。“八五”期间,焦化公司引进水煤浆气化技术,建设了譚煤气化装置,并与之配套建设了甲醇和装置,生产羰基合成专用甲醇和,为公司发展羰基合成产品提供了优势条件。公司已将开发羰基合成化工产品和洁净煤气化技术作为培养企业核心技术的重点目标。由甲醇和羰基合成生产醋酐并联产醋酸,是碳一化学发展的途径,将提高企业的综合经济效益。醋酐的生产工艺主要分为乙烯酮法和羰基合成法,国外普遍采用羰基合成工艺,它具有流程短、产品质量好、消耗指标低、三废排放少的优点,其生产成本约为乙烯酮法的。目前,,其缺点是能耗高、成本高、“三废”多。羰基合成醋酐工艺是发展的方向。由于外国公司拒绝向中国转让羰基合成醋酐技术,坚定了上海焦化公司自主开发羰基合成醋酐技术的决心。醋酐是重要的精细化工原料之一,化学性质非常活泼,主要用作醋酸纤维素,其次是用于医药、染料、香料和有机合成中的乙酰化剂。醋酸纤维素主要用作香烟过滤嘴、胶卷胶片、纺织纤维和赛璐珞塑料;在医药上主要用作氯霉素、维生焦化公司面临着环保治理和能源结构变化的双重压力,利用现有的煤码头、上煤输送系统的存量资产和发挥已形成的洁净煤气化生产丰富的合成气能力,开发相应的后续产品成为公司产品结构调整的最佳选择之一。浙江大学工程硕士学位论文
⑧上述反应受化学平衡的影响,常规釜式反应器的反应转化率受到一定的限高纯度4初セ从υ诟J椒从ζ髦薪校缓笸ü幌盗芯笊璞将共沸物分开。显而易见,传统的酯化工艺流程繁琐、能耗高、投资大。化剂,在一个反应精馏塔可直接生产出纯度为陨系腗,被誉为反工业规模的セ捎昧樗澹渲蟹从η槟媪髋菡中头应塔板,这样造成了整个酯化塔偏高⑺镀ù螅璞竿蹲式洗螅采用硫酸为催化剂,硫酸对一般金属设备的腐蚀严重。为解决设备腐蚀问题,需造成本高,气体通道曲折多变、干板压降大、液泛气速低、生产能力较小。因此,有必要研究新型的反应塔板、降低反应精