Please wait a minute...
 
最新公告: 重要提醒:骗子冒充编辑部要求加作者微信,谨防上当!   关于暑假、寒假期间版面费发票及期刊样刊延迟邮寄的通知    
现代化工  2020, Vol. 40 Issue (7): 226-229    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.048
  工业技术 本期目录 | 过刊浏览 | 高级检索 |
反应精馏合成碳酸二甲酯过程优化及热集成研究
张建海, 秦俏, 任琪, 仇汝臣
青岛科技大学化工学院, 山东 青岛 266042
Study on process optimization and thermal integration of dimethyl carbonate synthesis via reactive distillation
ZHANG Jian-hai, QIN Qiao, REN Qi, QIU Ru-chen
College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China
下载:  PDF (1945KB) 
输出:  BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 利用Aspen Plus流程模拟软件,采用UNIQUAC-RK热力学模型和文献中的酯交换动力学模型,对碳酸丙烯酯和甲醇酯交换工艺进行模拟计算并对关键参数进行优化,最终原料碳酸丙烯酯的转化率达到98.56%,产品碳酸二甲酯和丙二醇的质量分数分别为99.7%和99%。为了降低工艺过程的能耗,对流程进行了热集成,集成后的工艺与原工艺相比,能耗降低43.57%。
服务
把本文推荐给朋友
加入引用管理器
E-mail Alert
RSS
作者相关文章
张建海
秦俏
任琪
仇汝臣
关键词:  反应精馏  酯交换  碳酸二甲酯  热集成  模拟优化    
Abstract: The transesterification process is a widely used industrial production process for production of dimethyl carbonate (DMC) from propylene carbonate and methanol,which produces propylene glycol in parallel.The process is simulated and key parameters are optimized by means of Aspen Plus process simulation software,UNIQUAC-RK thermodynamic model and transesterification kinetic model in literature.Final conversion of propylene carbonate reaches 98.56% after optimization,the mass fractions of DMC and propylene glycol are 99.7% and 99%,respectively.In order to reduce the energy consumption of the process,the heat of the process is integrated,which results in a 43.57% reduction of energy consumption compared to the original process.
Key words:  reactive distillation    transesterification    dimethyl carbonate    thermal integration    simulation optimization
收稿日期:  2019-09-06      修回日期:  2020-05-05          
ZTFLH:  TQ223  
通讯作者:  仇汝臣(1963-),男,博士,教授,研究方向为石油加工,通讯联系人,8978122@163.com。    E-mail:  8978122@163.com
作者简介:  张建海(1994-),男,硕士生
引用本文:    
张建海, 秦俏, 任琪, 仇汝臣. 反应精馏合成碳酸二甲酯过程优化及热集成研究[J]. 现代化工, 2020, 40(7): 226-229.
ZHANG Jian-hai, QIN Qiao, REN Qi, QIU Ru-chen. Study on process optimization and thermal integration of dimethyl carbonate synthesis via reactive distillation. Modern Chemical Industry, 2020, 40(7): 226-229.
链接本文:  
https://www.xdhg.com.cn/CN/10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.07.048  或          https://www.xdhg.com.cn/CN/Y2020/V40/I7/226
[1] Souza L F S,Ferreira P R R,De Medeiros J L,et al.Production of DMC from CO2 via indirect route:Technical-economical-environmental assessment and analysis[J].ACS Sustainable Chemistry & Engineering,2013,2(1):62-69.
[2] Bilde M,Møgelberg T E,Sehested J,et al.Atmospheric chemistry of dimethyl carbonate:Reaction with OH radicals,UV spectra of CH3OC(O)OCH2 and CH3OC(O)OCH2O2 radicals,reactions of CH3OC(O)OCH2O2 with NO and NO2,and fate of CH3OC(O)OCH2O radicals[J].The Journal of Physical Chemistry A,1997,101(19):3514-3525.
[3] Yu B Y,Chen M K,Chien I L.Assessment on CO2 utilization through rigorous simulation:Converting CO2 to dimethyl carbonate[J].Industrial & Engineering Chemistry Research,2018,57(2):639-652.
[4] 黎汉生,钟顺和.二氧化碳和甲醇合成碳酸二甲酯研究进展[J].化学进展,2002,14(5):368-373.
[5] 周丽,李忠,谢克昌.二氧化碳合成碳酸二甲酯的研究进展[J].工业催化,2003,11(4):44-48.
[6] Holtbruegge J,Leimbrink M,Lutze P,et al.Synthesis of dimethyl carbonate and propylene glycol by transesterification of propylene carbonate with methanol:Catalyst screening,chemical equilibrium and reaction kinetics[J].Chemical Engineering Science,2013,104:347-360.
[7] Harmsen G J.Reactive distillation:The front-runner of industrial process intensification:A full review of commercial applications,research,scale-up,design and operation[J].Chemical Engineering and Processing:Process Intensification,2007,46(9):774-780.
[8] Luo H P,Zhou J H,Xiao W D,et al.Isobaric vapor-liquid equilibria of binary mixtures containing dimethyl carbonate under atmospheric pressure[J].Journal of Chemical & Engineering Data,2001,46(4):842-845.
[9] Luo H P,Xiao W D,Zhu K H.Isobaric vapor-liquid equilibria of alkyl carbonates with alcohols[J].Fluid Phase Equilibria,2000,175(1/2):91-105.
[10] Shi Yunhai,Liu Honglai,Wang Kun,et al.Measurements of isothermal vapor-liquid equilibrium of binary methanol/dimethyl carbonate system under pressure[J].Fluid Phase Equilibria,2005,234(1/2):1-10.
[11] 李德良,易碧红,张冰剑,等.碳酸丙烯酯与1,2-丙二醇二元体系UNIQUAC模型参数的估算与实验修正[J].高校化学工程学报,2014,28(2):207-211.
[12] 张少钢,骆有寿.碳酸二甲酯合成反应的工艺条件及动力学研究[J].化学反应工程与工艺,1991,7(1):10-19.
[1] 王旭慧, 赵金仙, 任军. CexZr1-xO2催化CO2和甲醇直接合成DMC的性能研究[J]. 现代化工, 2020, 40(6): 57-60.
[2] 高晓新, 王天宇, 陈梦圆, 李涛, 杨德明. 常规变压精馏和变压热集成精馏分离乙腈和水的模拟[J]. 现代化工, 2020, 40(5): 219-222,226.
[3] 王永威, 张雷, 张烨. 反应精馏隔壁塔合成氯乙酸甲酯的研究[J]. 现代化工, 2020, 40(4): 222-225.
[4] 卢惠, 张新堂. CeO2催化剂的制备条件对甲醇和二氧化碳合成碳酸二甲酯的影响[J]. 现代化工, 2020, 40(2): 177-180,186.
[5] 杜晨辉, 周宇辰, 张卫红, 李永昕. 磁性氧化石墨烯负载离子液体催化碳酸二甲酯的合成[J]. 现代化工, 2019, 39(9): 141-146.
[6] 杨德明, 殷学明, 李涛, 冷冰沁, 高晓新. 大温差热敏性体系节能精馏工艺研究[J]. 现代化工, 2019, 39(9): 188-191.
[7] 朱超, 陈海胜, 苑杨, 钱行, 黄克谨. 过量进料反应隔离壁蒸馏塔的设计与比较[J]. 现代化工, 2019, 39(9): 204-207.
[8] 刘妙琪, 王彦, 诸静, 于俊荣, 胡祖明. 酸化碳纳米管/环氧树脂自修复复合材料的制备与表征[J]. 现代化工, 2019, 39(8): 171-175.
[9] 韩金豆, 梁世民. 三氯氢硅节能精馏工艺模拟研究[J]. 现代化工, 2019, 39(7): 207-210.
[10] 顾克, 陈海胜, 苑杨, 钱行, 黄克谨. 一种新型双隔壁反应精馏塔及其性能[J]. 现代化工, 2019, 39(11): 202-206.
[11] 张学玲, 陶宁, 张少峰, 田朝玉. KF/γ-Al2O3催化酯交换反应精馏的研究[J]. 现代化工, 2019, 39(11): 149-152,157.
[12] 陈柳, 魏永梅, 王涛, 田恒水. 异山梨醇型聚碳酸酯的共聚改性研究[J]. 现代化工, 2018, 38(8): 130-134.
[13] 尹俊华, 薄翠梅, 黄燕, 丁帅. 醋酸甲酯水解过程厂级经济控制[J]. 现代化工, 2018, 38(8): 221-226.
[14] 褚衍倩, 魏永梅, 王涛, 金浩, 田恒水. PEG/PTMG共聚醚型聚氨酯弹性体制备工艺的研究[J]. 现代化工, 2018, 38(7): 132-135,137.
[15] 李春利, 姜挺, 孙立军. 带有隔板塔的NFM萃取精馏工艺模拟和优化[J]. 现代化工, 2018, 38(7): 219-222.
No Suggested Reading articles found!
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
京ICP备09035943号-37
版权所有 © 《现代化工》编辑部
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发 技术支持:support@magtech.com.cn