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乙二醇是一种重要的有机化工原料。目前,国内外乙二醇工业化生产装置均采用环氧乙烷直接水合法。环氧乙烷催化水合生产乙二醇工艺具有水合比低、乙二醇选择性高、工艺流程简洁等优点,因而成为当前研究的热点。 本课题以现有某厂环氧乙烷直接水合生产乙二醇工艺为依据,选择UNIF-DMD物性方法建立AspenPlus全流程模拟,根据工业生产数据验证模拟结果的准确性。以流程模拟所得的物料和能量平衡结果为依据,采用热力学基本原理和方法对该工业化生产装置进行合理用能分析,找到工艺生产中用能不合理的地方并提出相应的改进意见。通过以上工作,加深对该工艺的认识,也为指导日常生产操作、改进生产工艺、提高能量利用率提供依据和方向。 以某研究院开发的环氧乙烷催化水合制乙二醇中试技术为基础,运用AspenPlus软件进行流程模拟和工艺优化,得到一种环氧乙烷催化水合生产乙二醇的新工艺。根据流程模拟结果对该工艺进行热力学分析,发现催化水合反应单元在整个工艺过程中有效能损失最为严重。针对催化水合反应单元大量低品位反应热利用难的问题,提出合理化能量利用建议。 通过合理用能分析和经济性对比分析可知,环氧乙烷催化水合制乙二醇新工艺的操作费用与现有直接水合技术大体相当,设备费用节省4000万元左右。本文通过模拟建立了一种环氧乙烷催化水合生产乙二醇新工艺,为国内大型乙二醇成套工艺的开发提供理论依据,为将该工艺推向工业化、商业化奠定技术基础。