双塔精馏回收环己醇工艺模拟及优化开题报告

全文总字数：3419字

1. 研究目的与意义（文献综述）

环己醇是一种具有优良的中高沸点的有机化工产品，作为工业中的重要化工原料，主要用作生产己二酸、己二胺和己内酰胺等重要化工原料的中间原料，与此同时，还可以作为精油、矿物油、醇酸树脂的溶剂。目前国内生产环己醇的传统方式有苯酚加氢法、环己烷氧化法。但是传统的生产方法存在诸多不足：原料制备过程复杂、操作危险性高以及转化率较低等，同时生成诸多难以处理的副产物。而环己烯水合法在体系的安全性和产物的选择性等方面有着极其明显的优势，因此成为生产环己醇最具有发展和前景的方法。 环己醇作为重要的化工原料，在很多的化工产品中加以应用，伴随着化工行业的兴起，对于环己醇的用量需求也越来越多，同时，对于环己醇的纯度需求也越来越高。在环己醇的生产工艺中，受到生产工艺条件的制约，例如，压力、温度和原料的组分等。而且在环己醇的生产中还有诸多副产物产生，想要得到纯度较高的环己醇，就要通过精馏的方法，提高纯度。 废液由环己醇、二环己基醚和其他物质三部分组成，通过单塔精馏可以得到部分高纯度的环己醇，但釜液中仍然存在有大量的环己醇。目前应用广泛的是利用双塔精馏的方式回收环己醇从而来提高环己醇的纯度。其工艺流程为：将环己醇废液加入预精馏塔，调节压力和温度，混合液经过多层板逐步分离，大部分环己醇到达塔顶，经过全凝器液化后流入储液罐收集；将预精馏塔的釜液降温之后加入到萃取精馏塔中，同时萃取精馏塔中加入萃取剂，选用去离子水，充分搅拌，调节压力和温度，使水与环己醇形成共沸物，经冷凝器液化进入分相罐，静置分液，环己醇流入储液罐收集，下层水流入储水罐收集。如此，经过双塔精馏后可以回收到纯度极高的环己醇。

用流程软件Aspen Plus进行双塔精馏模拟与优化。Aspen Plus是一款功能强大的集化工设计、动态模拟等计算于一体的大型通用模拟软件，是基于稳态化工模拟、优化、灵敏度分析和经济评价的大型化工模拟软件，具有一套完整的单元操作模块，可用于各种操作过程的模拟以及单个操作单元到整个流程的模拟。利用Aspen Plus中的灵敏度分析工具对双塔精馏回收环己醇工艺中的回流比、塔板数、进料位置等参数进行分析，确定流程的最优操作方案，完成最优工艺流程的设计。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

目前国内的大部分企业通常采用环己烷部分氧化法和环己烯水合法来制备生产环己醇， 同时生成二环己基醚、亚环己基环己烷和1-环己基环己烯等诸多副产物，传统环己醇精馏塔塔底废液排放量剧烈增加，造成有效成分环己醇的损失和浪费。为了减少损失和浪费，获得较高纯度要求的环己醇，采用aspen plus流程模拟对回收处理环己醇废液的双塔精馏模型进行模拟和优化，为双塔模型回收环己醇工艺的工业化应用奠定基础。

目标：

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－9周：按照设计方案，建立双塔精馏回收环己醇的aspen plus模型；

第10－12周：基于双塔精馏回收环己醇工艺的模型，利用灵敏度分析，设计规定对反应单元的操作参数进行优化，确定最佳的操作方案；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨涛, 李肖, 宁阳坤, et al. 双塔精馏回收环己醇工艺模拟与优化[j]. 现代化工, 2017(8).

[2]魏新军, 魏菁华, 李佳珂, et al. 环己醇精馏塔塔底液中环己醇的回收[j]. 河南化工, 2015(7):41-43.

[3]魏新军, 魏菁华, 袁琳, et al. 环己醇精馏塔底液中环己醇回收装置的塔板数计算[j]. 河南科学, 2016, 34(9):1541-1545.