带组分循环反应精馏合成丙酸正丙酯过程优化设计与控制

作     者：李武祥 孙玉玉 刘丹阳 蔡鑫磊 汤吉海 黄益平 张国雯 张竹修 乔旭 LI Wuxiang;SUN Yuyu;LIU Danyang;CAI Xinlei;TANG Jihai;HUANG Yiping;ZHANG Guowen;ZHANG Zhuxiu;QIAO Xu

作者机构：南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室江苏南京211816 中建安装集团有限公司江苏南京210023 国家“江苏先进生物与化学制造协同创新中心”江苏南京211816 

基　　金：江苏省产学研合作项目(BY20221239) 江苏省重点研发计划重大科技示范项目(BE2021710) 江苏高校“青蓝工程”项目 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2023年第74卷第12期

页      码：4945-4955页

摘      要：针对反应体系存在最不利挥发度序列的反应精馏难操作问题,提出带组分循环的反应精馏工艺,以过量正丙醇与丙酸酯化反应生产丙酸正丙酯为对象,构建了一种正丙醇循环的反应精馏工艺。通过热力学分析确定丙酸正丙酯和正丙醇二元体系存在夹点,系统研究了正丙醇循环纯度(X_(ProOH))对反应精馏集成过程的影响,并以年度总成本(TAC)为优化目标,通过序贯优化法确定反应精馏塔及回收塔的操作参数和结构参数。结果表明,当X_(ProOH)=0.80时,达到反应精馏塔反应过程和回收塔分离过程之间的权衡,获得TAC最小的工艺过程参数。此外,进一步提出一种组成/温度-比例控制方案,研究了闭环系统中引入±10%丙酸进料流量扰动时动态响应性能,结果表明该控制方案具有较好的抗干扰能力。

主 题 词：反应精馏 丙酸正丙酯 循环纯度 优化 控制 

学科分类：081702[081702] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

核心收录：

D　O　I：10.11949/0438-1157.20230967

馆 藏 号：203125955...