酯化法制备乙酸乙酯的反应精馏过程分析与优化

酯化法制备乙酸乙酯的反应精馏过程分析与优化摘要:本文使用了Aspen Plus11.1模拟乙醇与乙酸反应精馏生成乙酸乙酯的过程研究,对进料温度、压力进行了灵敏度分析,得到了最佳工艺参数,模拟得到了反应精馏塔的温度和浓度分布,为更好地指导乙酸乙酯的工业生产提供参考。

关键词:乙酸乙酯反应精馏过程模拟

乙酸乙酯(ethyl acetate,EA),简称,具有优良的溶解性能,是一种快干性的、极好的工业溶剂,被广泛应用于醋酸纤维,乙基纤维,氯化橡胶、乙烯树脂、乙酸纤维树脂、合成橡胶等生产。

1 模拟过程简述

乙醇和乙酸混合通入B1(装有催化填料的反应精馏塔本文使用RADFRAC里添加反应构成了的反应精馏塔)内进行反应。塔顶蒸出乙酸乙酯和微量的水和乙醇,而塔釜的乙酸乙酯流股有少量的水和乙醇。模拟所需要的动力学数据均来自Aspen Plus自带的数据库。流股3是乙酸质量分率92.9%的乙酸流股。反应模拟的动力学数据均来自Aspen Plus自带的数据库。

2 结果分析与优化

2.1 温度

温度灵敏度表现为单调递减,但总的来说酸乙酯质量分率的变化不大。反应温度越低越利于乙酸乙酯的合成。这是因为乙酸乙酯的反应原料乙醇和乙酸是极易挥发的物质,反应的有效相是液相,温度过高不利于反应的进行。考虑到温度处理成本,最佳进料温度为常温。

2.2 压力因素

进料压力对乙酸乙酯的收率影响不大,由于乙酸乙酯的酯化合成反应是一个液相反应,它的有效相是液相,一般而言,压力对液相反应影响不大。考虑了加压成本,最佳进料压力定在常压。

2.3 料配比

我们利用了Aspen Plus的灵敏度分析模块对以反应精馏塔的回流比为自变量,流股2中的乙酸乙酯的质量分率为因变量的函数进行作图如图4,乙酸乙酯的收率出现峰值的回流比是考察定义域较小的时候,显而易见,最佳回流比是0.7。

2.4 反应精馏塔的温度分布和浓度分布(气相)

这里模拟得出的温度分布和浓度分布(气相)都是在最佳工艺参数下得到。

3 结语

反应精馏酯化合成乙酸乙酯的最佳工艺参数如下:反应温度为常

温,压力位常压,回流比为0.7。