己內(nèi)酰胺生產(chǎn)流程的模擬與優(yōu)化.pdf

1、己內(nèi)酰胺是一種重要的有機(jī)原料，并被廣泛地應(yīng)用于各領(lǐng)域之中。近幾年來，國內(nèi)的己內(nèi)酰胺行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，但由于技術(shù)薄弱，高端領(lǐng)域的需求一直依賴于國外進(jìn)口。己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)過程作為有機(jī)化工中最為復(fù)雜的生產(chǎn)過程之一，如何優(yōu)化國內(nèi)己內(nèi)酰胺的生產(chǎn)流程及工藝，使其更具有競爭力，成為近年來的研究熱點。傳統(tǒng)己內(nèi)酰胺生產(chǎn)路線——羥胺路線，依然是目前的主流；而新興的環(huán)己酮氨肟化路線則成為未來的發(fā)展趨勢。
　　本文以磷酸羥胺法年產(chǎn)7萬 t己內(nèi)酰胺的流程為例

2、，應(yīng)用流程模擬軟件Aspen Plus對其進(jìn)行流程模擬。其中主要包括磷酸羥胺制備和己內(nèi)酰胺制備中的分離過程。在模擬準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上，首先通過分析流程確定分別以己內(nèi)酰胺收率的最大化，分離塔能耗的最小化，萃取劑用量的最小化為優(yōu)化目標(biāo)。然后以各塔操作及設(shè)計參數(shù)和萃取劑用量為優(yōu)化變量。根據(jù)工藝要求確定約束條件。應(yīng)用帶精英策略的非支配遺傳算法對其進(jìn)行優(yōu)化求解。通過分析所得的 Pareto最優(yōu)前沿，可以揭示苯消耗量與能耗對己內(nèi)酰胺收率影響的規(guī)律，對磷酸

3、羥胺法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺中分離過程的設(shè)計與操作優(yōu)化有參考作用。
　　環(huán)己酮氨肟化法生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的技術(shù)是我國首先研究出來的己內(nèi)酰胺綠色生產(chǎn)技術(shù)，并在近年來得以快速發(fā)展。首先從工藝流程和經(jīng)濟(jì)性分析和對比了兩種己內(nèi)酰胺生產(chǎn)工藝的區(qū)別。簡要分析了環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)和液相貝克曼重排反應(yīng)的動力學(xué)，并對其進(jìn)行了流程模擬。通過靈敏度分析確定了配料比和反應(yīng)條-件對反應(yīng)收率的影響。與分離流程相結(jié)合得到了環(huán)己酮氨肟化制備己內(nèi)酰胺的模擬流程，為下一步的優(yōu)化工作建