Разработка реакционно-ректификационного процесса регенерации этилацетата

• Автор: Ефремов, Данил Львович
• Шифр специальности: 05.17.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 229 с. : ил. + Прил. (75с. )

Содержание
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Методы получения этилацетата ' И
1.1.1. Реакция Тищенко
1.1.2. Взаимодействие уксусной кислоты с этиленом
1.1.2.1. Жидкофазный процесс
1.1.2.2. Парофазный процесс
1.1.3. Процессы на основе уксусного ангидрида
1.1.4. Реакция этерификации

1.1.4.1. Жидкофазные процессы','"'' -
1.1.4.2. Парофазные процессы
1.1.4.3. Реакционно-массообменные процессы
1.2. Методы регенерации этилацетата
1.2.1. Азеотропная ректификация
1.2.2. Экстрактивная ректификация
1.2.3. Регенерация этилацетата в производстве витамина Е
1.3. Совместное получение уксусной кислоты и уксусного ангидрида
1.4. Современные методы исследования совмещённых процессов
1.4.1. Методы качественного исследования
1.4.1.1. Анализ статики с нелокализованной реакционной зоной
1.4.1.2. Анализ статики с локализованной реакционной зоной
1.4.1.3. Анализ статики с несколькими химическими реакциями
1.4.2. Методы математического моделирования
Содержание
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ РЕАКЦИОННОЙ СИСТЕМЫ РЕГЕНЕРАЦИИ ЭТИЛАЦЕТАТА
2.1. Описание и расчёт фазового равновесия
2.1.1. фазовое равновесие жидкость-пар в бинарных составляющих
2.1.1.1. Вода—уксусная кислота
2.1.1.2. Уксусная кислота—уксусный ангидрид
2.1.1.3. Этанол—вода
2.1.1.4. Этанол—уксусная кислота
2.1.1.5. Этилацетат—вода
2.1.1.6. Этилацетат—уксусная кислота
2.1.1.7. Этанол—этилацетат
2.1.1.8. Этилацетат—уксусный ангидрид
2.1.1.9. Вода—уксусный ангидрид ‘
2.1.1.10. Уксусный ангидрид—этанол
2.1.2. Фазовое равновесие жидкость-жидкость в бинарных составляющих
2.1.2.1. Этилацетат—вода
2.1.2.2. Вода—уксусный ангидрид
2.1.3. Фазовое равновесие в многокомпонентных составляющих
2.1.3.1. Этанол—вода—этилацетат
2.1.3.2. Вода—этилацетат—уксусная кислота
2.1.3.3. Этанол—вода—этилацетат—уксусная кислота
2.1.3. Анализ структуры диаграммы дистилляционных линий в системе этилацетат—этанол—вода—уксусная кислота—уксусный ангидрид
2.1.4. Исследование влияния уксусной кислоты и уксусного ангидрида
на изменение относительной летучести этилацетата
2.2. Исследование химического равновесия
2.3. Исследование кинетики
Содержание а
3. АНАЛИЗ СТАТИКИ РЕАКЦИОННО-РЕКТИФИКАЦИОННОГО ПРОЦЕССА РЕГЕНЕРАЦИИ ЭТИЛАЦЕТАТА
3.1. Анализ статики с нелокализованной реакционной зоной
3.1.1. Описание процедуры анализа статики
3.1.2. Описание алгоритма
3.1.3. Анализ статики для процесса регенерации этилацетата
3.1.3.1. Первое получёткое разделение
3.1.3.2. Второе получёткое разделение
3.1.3.3. Промежуточные разделения
3.2. Анализ статики с локализованной реакционной зоной
3.2.1. Описание процедуры анализа статики
3.2.2. Анализ статики для процесса регенерации этилацетата__
3.2.2.1. Первое заданное разделение
3.2.2.2. Второе заданное разделение
3.2.2.3. Промежуточные разделения
4. РАСЧЁТ РЕАКЦИОННО-РЕКТИФИКАЦИОННОГО ПРОЦЕССА РЕГЕНЕРАЦИИ ЭТИЛАЦЕТАТА
4.1. Поиск оптимальных значений рабочих параметров процесса
4.1.1. Выбор целевой функции и оптимизируемых параметров процесса регенерации этилацетата
4.1.1.1. Выбор целевой функции и ограничений
4.1.1.2. Выбор варьируемых переменных
4.1.2. Описание используемого метода оптимизации
4.1.3. Выполнение процедуры оптимизации рабочих параметров процесса регенерации этилацетата
4.2. Технологическая схема процесса регенерации этилацетата
Литературный обзор
методы регенерации этилацетата В

Рис. 1.8. Схема регенерации этилацетата методом гетероазеотропной
ректификации
Этилацетат, очищенный от воды и легкокипящих эфиров, из нижней части колонны 1 (поток IV) непрерывно отводится в ректификационную колонну 4. В дистилляте колонны 4 отбирают чистый этилацетат V. Кубовый продукт V/ колонны 4 содержит высококипящие соединения, в основном сложные эфиры (бутилацетат).
Серьёзным недостатком данного процесса является его низкая эффективность. Действительно, флегмовое число колонны 1 равно 30—40. Получаемый продукт V содержит около 95 % мае. этилацетата, что не соответствует марки А ГОСТ 8991—78 (содержание эфира не менее 99.1 % мае.). Для получения чистого этилацетата его подвергают дополнительной ректификации [16].
Водный слой из флорентийского сосуда 3, солевые растворы со стадии обесцвечивания, промывные растворы со стадии нейтрализации эфира могут содержать до 9 % мае. этилацетата и до 15 % мае. этанола, поэтому регенерация эфира из этих растворов является обязательной не только из-за экономических соображений, но и из-за необходимости очистки сточных вод. Регенерация