苯甲酸分离过程节能优化设计开题报告
2021-03-15 21:39:07
1. 研究目的与意义(文献综述)
石油化工是化学工业中的主体和支柱,在国民经济中占有非常重要的地位。然而石化行业作为耗能大户,在节能降耗方面大有潜力可挖。其中分离过程占据了总能耗的40%~70%,精馏操作的能耗又占整个分离过程中的95%。因此研究精馏操作的节能技术能有效降低整个行业的能耗。从热力学的角度上看,精馏是低效的粍能过程,具有极高的热力学不可逆性[1]。由此可知,在当今全球能源日益短缺的大背景下,对精馏过程节能的研究变得十分重要,每一步成果都能带来巨大的经济效益和社会效益。因此对一个特定的精馏系统来说,操作的优化目标不仅仅是要满足对产品质量指标的要求,还要使能耗降到最低[2]。
苯甲酸(benzoicacid),又称安息香酸,为具有苯或甲醛的气味的鳞片状或针状结晶,化学式c6h5cooh,是羧基直接与苯环碳原子相连接的最简单的芳香酸。苯甲酸是化学工业中,尤其是石油化工行业中重要的原料和产品。可作为原料生产苯酚和己内酰胺等化工产品,也可应用于医药中间体、食品添加剂、染料中间体等。不同的应用领域对苯甲酸的质量纯度有着不同的要求。精馏操作以其处理能力大,操作简便等优点成为工业上分离提纯苯甲酸产品的主要方法[3]。然而目前人们的目光更多地集中在苯甲酸生产中的反应阶段,包括工艺开发及催化剂开发等,对产品的精馏分离很少报道。工业上对精馏操作参数的确定多由经验值而来,虽然能够达到分离目标,得到需要质量纯度的产品,但能量的利用率不高,还有设备改造和节能的潜力。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容:
1)前期搜集、查阅相关资料,了解苯甲酸分离工艺的原理及工艺流程;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解苯甲酸分离过程和化工流程模拟技术的国内外现状、研究成果、发展趋势和存在问题。确定方案,完成开题报告;
第4-5周:学习aspen plus软件,熟悉其操作;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 陈平,祝铃钰,姚克俭.高纯度苯甲酸连续精馏分离工艺设计[j].上海化工,2002,27(11):14-16.
[2] 谢驰骋.苯甲酸分离工艺的模拟及节能方案设计[d].浙江大学硕士毕业论文,2012.
[3] 孙金飞,贾鹏飞,陈阳,曾爱武.苯甲酸精馏分离系统中精馏塔的设计和模拟计算[j] .广州化工,2015,3:149-151.