甲醇与碳酸二甲酯工艺流程分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇甲醇与碳酸二甲酯工艺流程分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：甲醇（MeOH）与碳酸二甲酯（DMC）会形成共沸混合物，它们的共沸组成会随着压强变化，变压精馏是分离共沸混合物的其中一种有效方法。选择Wilson模型作为热力学模型，回归了该热力学模型中的交互作用参数，然后用AspenPlus对变压精馏分离甲醇与碳酸二甲酯工艺流程进行了模拟与优化。通过该分离流程可以实现甲醇与碳酸二甲酯的分离，所得碳酸二甲酯的质量分数达到99.5%，甲醇的质量分数达到99.9%。

关键词：碳酸二甲酯；甲醇；共沸混合物；变压精馏；AspenPlus

碳酸二甲酯（DMC）具有多种反应性能，是用途广泛的“绿色”化工产品。常压下，DMC与MeOH形成二元共沸物，共沸温度63.66℃，质量分数为：MeOH70.13%，DMC29.87%，其混合物不用常规方法分离。本文用AspenPlus化工设计软件对变压精馏分离DMC-MeOH的工艺进行了模拟和优化，确定了分离的适宜条件，使DMC的质量分数达到99.8%，MeOH的质量分数达到99.9%。

1甲醇-碳酸二甲酯体系的热力学分析

对混合物进行分离模拟计算，要确定热力学模型及相关参数，才能建立分离流程进行分离计算。由于AspenPlus数据库中缺少DMC-MeOH的热力学交互参数，根据文献[2]中的数据进行了二元交互作用参数进行了回归，并将回归所得的Wilson模型参数代入进行气液平衡计算。基于甲醇的共沸组成会随着压强变大而变大这一规律，可以通过变压精馏实现DMC-MeOH的分离。

2工艺过程模拟

2.1工艺流程建立

本文研究的待分离DMC-MeOH混合物，物流条件如下：30℃，0.2MPa，其中DMC为4500kmol/h，甲醇25500kmol/h。设计一个低压塔和一个高压塔串联的流程来分离DMC与MeOH的混合物，在低压塔中塔底得到质量分数≥99.9%的工业甲醇。塔顶的混合物（接近低压混合物恒沸组成）进入高压塔进一步分离，在高压塔的塔底得到质量分数≥99.8%的DMC产品。塔顶的混合物（接近高压混合物的恒沸组成）循环回低压塔再分离。实现DMC与MeOH混合物的完全分离。

2.2精馏塔工艺参数的确定

采用AspenPlus设计软件中的模型分析工具对低压塔和高压塔串联、变压分离DMC-MeOH混合物流程的工艺参数进行设计和优化，在理论板数和回流比尽可能小的情况下，使分离所得的DMC质量分数≥99.8%以上，MeOH的质量分数达到99.9%。

3工艺流程优化模拟结果及物料衡算

流程模拟结果由表1所示，DMC的质量分数达到99.8%，甲醇的质量分数达到99.9%.4结束语通过对低压塔和高压塔的影响因素进行分析，对工艺参数进行了优化，找到了最优参数，使DMC的质量分数达到99.8%，甲醇的质量分数达到99.9%，整个过程物料平衡，模拟工艺达到生产要求，对具体工厂生产具有巨大的指导意义。

参考文献

[1]杨德明，王杨，廖巧，等.基于双塔精馏的甲醇-碳酸二甲酯分离工艺[J].化工进展，2012，31（5）：1165-1168.

[2]姚林祥，刘振锋，宋怀俊，等，变压精馏分离碳酸二甲酯与甲醇工艺流程的模拟[J].化学工程，2013，30（4）：32-35.

作者：于鲁汕 张瑞英 张程前 王冠英 王前进 孙东林 单位：山东理工大学化学工程学院