反應精餾法合成醋酸甲酯工藝的過程設計與操作優(yōu)化.pdf

1、上海焦化有限公司萬噸醋酐項目是我市高新研發(fā)項目,制備高純度醋酸甲酯(MeOAc)是羰基合成醋酐工藝的"龍頭".本文在Eastman酯化工藝的基礎上,分別以Aspen Plus和多層前饋神經(jīng)元網(wǎng)絡為工具軟件,通過對各種工藝條件下反應精餾過程的模擬計算,初步得出以下結論: 1.初步確定了反應精餾塔各段的理論塔板數(shù):精餾段5塊、萃取段5塊、反應段35塊,氣提段5塊,合計理論板50塊. 2.塔板級數(shù)固定后,回流比對反應精餾的影響

2、較大,本文模擬推薦的最佳回流比為1.65-1.85. 3.為降低塔釜溫度,需要甲醇適當過量.但甲醇過多會造成后續(xù)分離操作的能耗,綜合考慮設備材質(zhì)的耐腐蝕因素,模擬和試驗工作中取甲醇:醋酸=1.19:1(摩爾比). 4.通過靈敏性分析,模擬判斷在反應段中上部區(qū)域和甲醇氣提段的下部溫度變化比較敏感,在設計試驗裝置時,推薦將靈敏板確定在這兩個區(qū)域. 以ASPEN Plus模擬數(shù)據(jù)為基礎,對醋酸甲酯制備的反應精餾過程建立

3、了神經(jīng)網(wǎng)絡模型.采用交叉驗證法合理地選取了隱含層節(jié)點數(shù),構建的神經(jīng)網(wǎng)絡模型具有良好的擬合性能和預測性能,較好地反映了醋酸甲酯制備的反應精餾過程,可用于進一步的優(yōu)化研究. 基于所建的神經(jīng)網(wǎng)絡模型,對九個影響因素即塔板數(shù)、甲醇進料位置、醋酸進料位置、催化劑進料位置、回流比、進料比、甲醇進料溫度、醋酸進料溫度和甲醇用量作了靈敏度分析,結果表明:回流比、進料比和醋酸進料溫度因素對于塔頂產(chǎn)品濃度影響較為顯著,其他因素對于塔頂產(chǎn)品濃度影響較