乙二醇法制備乙撐胺工藝過程的模擬與優(yōu)化.pdf

1、乙撐胺是乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等和環(huán)狀胺類，如哌嗪、氨乙基哌嗪、羥乙基哌嗪等的總稱。主要高附加值產(chǎn)物為乙二胺和哌嗪。乙二胺和哌嗪是市場前景良好的大宗工業(yè)產(chǎn)品和精細(xì)化工中間合成體?，F(xiàn)階段中國乙二胺和哌嗪工藝技術(shù)仍然處在相對落后狀態(tài)，國內(nèi)企業(yè)存在廠區(qū)規(guī)模小、資金匱乏、能量消耗與產(chǎn)出不成比例、產(chǎn)品純度不高的缺點。因此，本文主要研究乙撐胺的反應(yīng)工藝及產(chǎn)物中共沸物的分離問題:
　　1模擬了乙二醇法制備乙二胺的無氧反應(yīng)和有氧反應(yīng)工藝。

2、得出結(jié)論:在熱力學(xué)上醇的氧化是個不利過程，氧氣與氫氣反應(yīng)的放熱量大于醇氧化為醛反應(yīng)的吸熱量。氧氣的加入可以明顯地縮短反應(yīng)時間，降低反應(yīng)所需要的溫度。
　　2系統(tǒng)地分析了乙二胺-水共沸體系的理論分離依據(jù)。對乙二胺-水體系的萃取分離，共沸分離，雙效變壓分離工藝進行了模擬與優(yōu)化。模擬結(jié)果顯示:萃取精餾模擬乙二胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達98％，再沸器能耗1258kw;共沸精餾模擬乙二胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達99％，再沸器能耗2280 kw;雙效變壓精餾產(chǎn)品

3、中乙二胺的純度≥99.99％，再沸器能耗72 kw。
　　3采用乙二醇-乙二胺法制備哌嗪，該工藝所需催化劑無貴金屬，可以連續(xù)進行生產(chǎn)。對哌嗪的生產(chǎn)和哌嗪-水體系的精制工藝進行了模擬與優(yōu)化。模擬結(jié)果如下:采用共沸分離法得到無水哌嗪，分離劑選用環(huán)己烷，共沸劑加入量為17kmol/h，哌嗪質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥98％，達到了分離要求。
　　在乙二胺和哌嗪合成工藝過程中，本文采用乙二醇法代替了乙醇胺和二氯乙烷法，縮短了生產(chǎn)周期，避免了工藝流程中