雙氧水法制水合肼的工藝研究與模擬優(yōu)化.pdf

1、水合肼是一種應用非常廣泛的化學品，主要應用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥行業(yè)、發(fā)泡劑、燃料和還原劑等方面。
　　目前國內(nèi)的生產(chǎn)工藝比較落后，能量消耗較高，原料再利用率小，環(huán)境污染嚴重，原料轉化率低。而國外先進工藝對我國實行技術保密，使得國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)只能采用國外淘汰的技術。現(xiàn)有生產(chǎn)水合肼的工藝中，最經(jīng)濟環(huán)保合理的工藝是雙氧水法。研究和優(yōu)化雙氧水法制肼工藝，對改變我國目前的水合肼市場現(xiàn)狀有重要意義。
　　本文針對水合肼生產(chǎn)過程中的問題，對生產(chǎn)工藝

2、進行研究和改進，用Aspen Plus模擬軟件對流程進行模擬優(yōu)化，確定工藝參數(shù)，使工藝更加節(jié)能環(huán)保。
　　(1)選擇合適的模型。根據(jù)工藝要求，經(jīng)過分析和物性回歸，選擇適用性極強、可計算液液分層物系的NRTL模型。經(jīng)驗證，模擬數(shù)據(jù)和實驗結果能夠較好地吻合，所選模型正確。
　　(2)丁酮連氮合成工段的設計和優(yōu)化。經(jīng)過研究和模擬對比，氨氣的回收以及丁酮連氮的合成與提純采用常壓精餾的方式。
　　(3)對分離方案進行優(yōu)化。在使用

3、隔壁塔進行分離時，可以更好地移出雜質并節(jié)省投資。從隔壁塔塔頂采出的雜質和丁酮的摩爾比為0.023＜0.03，符合回收的標準。同時，優(yōu)化后冷凝器的能耗節(jié)省了24.5％，再沸器的能耗節(jié)省了20.6％，設備費用節(jié)省47.2％，操作費用節(jié)省22.8％，總費用節(jié)省24.6％。隔壁塔的主塔理論板數(shù)為42塊，副塔理論板數(shù)為14塊，進料位置為副塔第13塊板，回流比為7，操作壓力為0.101MPa。
　　(4)丁酮連氮水解工段的設計和優(yōu)化。反應精餾

4、采用單股進料要比多股進料更為合理。本文的反應精餾塔模型中，理論板數(shù)為25，進料位置為4，操作壓力為0.202MPa，n（水）∶n（丁酮連氮）=9∶1，丁酮連氮的轉化率達99.99％，塔釜肼的質量分數(shù)為26.20％。反應精餾塔塔頂采出的物流經(jīng)過相分器得到質量分數(shù)為99.06％的丁酮，其中水的質量分數(shù)接近0.94％，雜質的質量分數(shù)小于0.01％，因此得到丁酮可以回收再利用。
　　雙氧水法生產(chǎn)水合肼是一種高效、環(huán)保、節(jié)能的工藝，研究丁酮