運(yùn)用aspen plus軟件模擬丙烯酸精制

《運(yùn)用aspen plus軟件模擬丙烯酸精制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、運(yùn)用ASPENPLUS軟件模擬丙烯酸精制王?。ㄌ旖虼髮W(xué)化工學(xué)院，天津市，300072）摘要：本文簡(jiǎn)單介紹了我國(guó)丙烯酸工業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)發(fā)生的變化，同時(shí)介紹了我國(guó)丙烯酸主要用途。由于當(dāng)前丙烯酸需求量急劇的增長(zhǎng)，是否能大幅度提高丙烯酸的產(chǎn)量已成為急需解決的問(wèn)題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,為模擬軟件的應(yīng)用提供了條件。利用這些模擬軟件就可以基本上一步到位,設(shè)計(jì)完成即可投產(chǎn)，完全省略了以前實(shí)驗(yàn)室、小試、中試等工業(yè)化前的工作。本文運(yùn)用ASPENPLUS過(guò)程模擬軟件對(duì)丙烯酸精制單元進(jìn)行了單塔及全流程的模擬與優(yōu)化，通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬，模擬計(jì)算結(jié)果與設(shè)計(jì)值基本吻合，可以用來(lái)分

2、析精制單元和各塔的操作能力和操作問(wèn)題，指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)操作。以模擬分析值為理論依據(jù)，優(yōu)化生產(chǎn)操作參數(shù)，從而在根本上解決丙烯酸精制過(guò)程中的瓶頸問(wèn)題，在引進(jìn)技術(shù)的消化吸收方面取得突破性進(jìn)展，提高了丙烯酸精制單元的處理能力，降低了單耗，也使企業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平上了一個(gè)臺(tái)階。關(guān)鍵詞：丙烯酸，精制，模擬，優(yōu)化1、丙烯酸工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景我國(guó)丙烯酸工業(yè)的發(fā)展已有四十年的歷史。1984年5月，國(guó)內(nèi)引進(jìn)的第一套丙烯酸及酯生產(chǎn)裝置在北京東方化工廠建成投產(chǎn)，為我國(guó)的丙烯酸及其酯工業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，極大地加快了各行業(yè)丙烯酸聚合物的開發(fā)。隨著國(guó)內(nèi)丙烯酸酯需求增加，相繼建成

3、投產(chǎn)了吉化、上海高橋丙烯酸及酯裝置。同時(shí)在市場(chǎng)供需緊張的形勢(shì)下，一些地區(qū)還采用乙炔法、丙烯腈水解法等建成年產(chǎn)千噸的小廠，以滿足本地區(qū)的需要。國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯的消費(fèi)市場(chǎng)逐年增大，消費(fèi)呈上升趨勢(shì)，但各種丙烯酸酯的需求發(fā)展不平衡，尤其是丙烯酸丁酯需求量大，其中一部分仍依賴進(jìn)口。國(guó)內(nèi)丙烯酸及酯的應(yīng)用領(lǐng)域主要在涂料、紡織、粘合劑；皮革、造紙等行業(yè)。就涂料工業(yè)來(lái)說(shuō)，它的主導(dǎo)地位在建筑內(nèi)外墻乳膠漆。美國(guó)的年消耗量為200多萬(wàn)噸。近年來(lái)，乳膠漆已成為我國(guó)建筑涂料的主流。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年乳膠漆的年產(chǎn)量為50萬(wàn)噸，2000年可達(dá)100萬(wàn)噸。在紡織工業(yè)方面，丙烯酸乳液和水

4、溶性聚合物起著主導(dǎo)作用，1995年，國(guó)內(nèi)年消耗量為6.8萬(wàn)噸。據(jù)行業(yè)調(diào)查表明，國(guó)內(nèi)尚有40％的缺口，需要特種功能和工藝的品種。在高吸水，硅樹脂、助洗劑方面，國(guó)內(nèi)發(fā)展較慢。丙烯酸酯橡膠基本依靠進(jìn)口，在塑料成型方面僅有小規(guī)模生產(chǎn)。在特種單體生產(chǎn)方面，國(guó)內(nèi)羥基酯具有較先進(jìn)的生產(chǎn)裝置，可生產(chǎn)丙烯酸羥乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羥乙酯(HEMA)、丙烯酸羥丙酯(HPA)和甲基丙烯酸羥丙酯(HPMA)四個(gè)品種。多官能單體的生產(chǎn)規(guī)模不大，品種近十種。在上世紀(jì)末，發(fā)達(dá)國(guó)家先后頒布環(huán)保法規(guī)，限制或禁止使用嚴(yán)重污染環(huán)境的磷酸鹽類助洗劑。洗滌劑行業(yè)推行無(wú)磷化，大大促進(jìn)了主要

5、替代品聚丙烯酸鈉鹽的發(fā)展。在世界洗滌劑消費(fèi)領(lǐng)域由，聚丙烯酸鈉鹽年消費(fèi)量已達(dá)20多萬(wàn)噸，目前我國(guó)聚丙烯酸鹽類助洗劑年消費(fèi)量?jī)H4000～5000噸，如果全國(guó)洗滌劑實(shí)現(xiàn)無(wú)磷化，添加量按1噸計(jì)，年用量達(dá)到3萬(wàn)噸，市場(chǎng)潛力巨大。最近幾年，我國(guó)丙烯酸工業(yè)生產(chǎn)和市場(chǎng)發(fā)生了很大變化，企業(yè)經(jīng)過(guò)幾輪擴(kuò)能改造，產(chǎn)量增幅較大，由1996年的9.64萬(wàn)噸猛增到2002年的14.23萬(wàn)噸，與此同時(shí)，市場(chǎng)消費(fèi)也進(jìn)入高速增長(zhǎng)期，由12.02萬(wàn)噸增至37.4萬(wàn)噸(含丙烯酸酯凈進(jìn)口折丙烯酸量)。我國(guó)已成為全球矚目的消費(fèi)市場(chǎng)，是世界丙烯酸發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮膰?guó)家1。2、丙烯酸工業(yè)用途我國(guó)丙烯酸

6、主要用于生產(chǎn)丙烯酸酯，占丙烯酸總消費(fèi)量的80％左右。丙烯酸酯主要用于膠粘劑、涂料、皮革等領(lǐng)域，1995年以來(lái)消費(fèi)增長(zhǎng)速度很快，其中用量最大的為丙烯酸丁酯。2002年我國(guó)丙烯酸酯產(chǎn)量15.3萬(wàn)噸，占丙烯酸酯總產(chǎn)量的65.7％，進(jìn)口量10萬(wàn)噸，表觀消費(fèi)量25萬(wàn)噸左右。我國(guó)特種丙烯酸酯類生產(chǎn)和消費(fèi)仍然處于起步階段，但市場(chǎng)前景廣闊。丙烯酸也用于生產(chǎn)聚丙烯酸(鹽)。在下游產(chǎn)品中，最有發(fā)展前景的深加工產(chǎn)品當(dāng)屬高吸水性樹脂。高吸水性樹脂是新型功能高分子材料，95％用于個(gè)人衛(wèi)生用品。高純丙烯酸是生產(chǎn)高吸水性樹脂的主要原料，近年來(lái)我國(guó)一些生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)建成或在建一批中小

7、型高吸水性樹脂裝置。目前，我國(guó)高吸水性樹脂生產(chǎn)企業(yè)有40余家，年產(chǎn)能力3萬(wàn)噸。其中，年產(chǎn)1000噸裝置有7套，最大裝置年產(chǎn)能力5000噸，共有3套，分別建在陜西、青海、江蘇。聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸季銨鹽及其共聚物具有良好的凝聚作用，是油田開采常用絮凝劑，近年來(lái)產(chǎn)量3萬(wàn)噸以上，丙烯酸消費(fèi)量超過(guò)2萬(wàn)噸。3、丙烯酸工業(yè)制法我國(guó)丙烯酸生產(chǎn)始于上世紀(jì)60年代，裝置當(dāng)時(shí)均采用丙烯水解法，規(guī)模小，品種少。1984年，北京東方化工廠成套引進(jìn)日本技術(shù)和設(shè)備，建成投產(chǎn)我國(guó)首套大型丙烯酸及酯生產(chǎn)裝置，進(jìn)入90年代，我國(guó)丙烯酸及酯工業(yè)有了長(zhǎng)足發(fā)展，吉聯(lián)(吉林)化學(xué)有限公司和上

8、海高橋石油化工公司先后引進(jìn)日本三菱化學(xué)技術(shù)，分別于1992年和1994年建成2套裝置。目前，我國(guó)共有3套丙烯