對(duì)二甲苯高溫氧化工藝的流程模擬與優(yōu)化研究.pdf

1、精對(duì)苯二甲酸(PTA)是聚酯工業(yè)的主要原料,目前主要采用對(duì)二甲苯(PX)空氣液相氧化法生產(chǎn)。根據(jù)氧化反應(yīng)溫度的不同,主要的幾種專(zhuān)利技術(shù)可分為高溫氧化工藝(191～205℃),中溫氧化工藝(185℃)和低溫氧化工藝(160℃)。其中世界上大多數(shù)的PTA生產(chǎn)采用PX高溫氧化工藝,其它的工藝都是在高溫氧化工藝的基礎(chǔ)上的發(fā)展與改進(jìn)。本文結(jié)合PTA成套技術(shù)國(guó)產(chǎn)化的丌發(fā)工作,進(jìn)行了有關(guān)PX高溫氧化工藝流程的研究,目的是開(kāi)發(fā)高溫氧化工藝的流程模擬系統(tǒng)

2、,為PX氧化流程的國(guó)產(chǎn)化提供開(kāi)發(fā)工具,同時(shí)也為舊裝置的改造提供技術(shù)開(kāi)發(fā)手段。為此,本文從化學(xué)反應(yīng)工程和系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)出發(fā),對(duì)PX高溫氧化流程的單元建模和流程模擬進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究;首先對(duì)PX高溫氧化工藝進(jìn)行調(diào)研,通過(guò)工藝比較與剖析,掌握高溫氧化工藝技術(shù)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原理。其次,提供了PX氧化流程模擬的物性計(jì)算方法,物性計(jì)算是整個(gè)流程模擬的基礎(chǔ),文中側(cè)重介紹了氧化流程中涉及的相平衡的計(jì)算,包括含醋酸締合體系的汽液相平衡,醋酸-水-醋酸正丁酯

3、汽液液相平衡,固液平衡和氣液平衡等,同時(shí)還提供了焓、傳遞參數(shù)等物性的計(jì)算方法。隨后,在物性計(jì)算的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)氧化流程涉及的各個(gè)主要單元進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模,主要包括反應(yīng)器模型、結(jié)晶器模型、過(guò)濾機(jī)模型、干燥機(jī)模型與脫水塔模型,并對(duì)各單元相關(guān)的工藝影響因素進(jìn)行分析。然后,采用系統(tǒng)工程的方法,用序貫?zāi)K法對(duì)高溫氧化流程進(jìn)行流程模擬,開(kāi)發(fā)出相關(guān)的流程模擬算法,模擬結(jié)果與工業(yè)生產(chǎn)基本一致。以此為工具,通過(guò)流程模擬與論證,提出高溫氧化流程的改進(jìn)方案,