合成气制乙二醇的工艺设计与模拟研究 - 图文(9)

４ＣＯ偶联合成草酸二甲酯过程的设计与模拟——二—二————————————————————————————————————————————————一．一的影响较弱。但是精馏段级数对于塔釜中ＭＮ的含量的影响随着级数的增加较。为均匀，但是也能够看出随着级数的增加分离效果的增加程度也在减弱。鉴于?以上模拟结果，确定精馏段的级数为４级较为合理。此时塔顶采出物流中Ｈ２０的量为Ｏ．１６ｋｇ／ｈ，其含量为４ｐｐｍ（质量分数）；而塔釜采出物流中ＭＮ的量为；Ｏ．５１ｋｇ／ｈ，对应的质量分数为４９ｐｐｍ。综上所述，笔者优化确定的反应精馏塔的总的板数为２０块，其中精馏段４』块，反应段９块，提留段７块。所以液相甲醇进料位置为第５块板，气相的进！料位置在第１４块板的上方。４．１．４塔顶采出量及回流量的模拟优化下面在以上模拟的基础上，对反应精馏塔的塔顶采出量和回流量进行优化。优化的目的在于使反应充分进行，并使生成的亚硝酸甲酯尽可能多的从塔顶采出，即提高反应中生成的亚硝酸甲酯的回收率；另外反应中生成的副产物Ｈ２０尽可能的由塔底排出。在完成以上目标的同时，也希望装置的能耗较低，在这里反映出来就是采用较小的回流比。在模拟时，笔者先对回流量进行考察，以确定适宜的回流量。然后调整塔项的采出量以使反应精馏塔中气相进料的甲醇量与气相采出中的甲醇量大致相当，也就是液相的甲醇进料由反应和从塔底排出两部分消耗。首先固定塔顶采出量为３９８００ｋｇ／ｈ，考察回流量对塔顶物流Ｈ２０的含量、塔釜物流ＭＮ的含量，０２转化率以及塔顶塔釜热负荷的影响。模拟结果见图４．７，－．４．９。由图４．７可知，随着回流量的增大，塔顶采出物流中Ｈ２０的含量及塔釜物流中ＭＮ的含量均降低，尽管影响不是很显著。在回流量的变化范围内，塔顶物流中Ｈ２０的含量均小于６。５ｐｐｍ，塔釜物流中ＭＮ的含量均小于１００ｐｐｍ。由图４．８可知，在考察范围内，随着回流量的增加，０２的转化率开始增加，当回流量增加到４１０ｈｎｏｌ／１１时，０２的转化率达基本达到１００％，再继续增加回流量，其转化率维持不变。其中回流量超过４００ｋｍｏｌ／ｈ后，０２的转化率就达到９９．９９％以上。由图４．９可知，塔釜再沸器的热负荷随着回流量的增加而呈现线性增加，且回流量的改变对塔釜再沸器的热负荷影响较大。从这个角度考虑，在达到目标３６