基于反应精馏技术的乳酸乙酯工艺流程模拟与优化

刘春江, 黄江辉, 陈妍希, 尹天乐, 项文雨

天津大学学报(自然科学与工程技术版) ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (04) : 382-393.

基于反应精馏技术的乳酸乙酯工艺流程模拟与优化

  • 刘春江, 黄江辉, 陈妍希, 尹天乐, 项文雨
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摘要

提出了一种基于反应精馏技术制备乳酸乙酯的工艺流程.通过原料乙醇过量进料及乙醇脱水预处理的方法促进反应向右进行,提高乳酸乙酯产品的纯度;根据不同的乙醇-水共沸体系分离方法,建立了3种不同的乳酸乙酯工艺流程,即反应精馏-变压精馏(RD-PSD)流程、反应精馏-萃取精馏(RD-EX)流程和反应精馏-渗透汽化(RD-PV)流程;随后采用粒子群优化算法对各工艺流程进行多参数优化,以最小年总成本(TAC_(min))为优化目标,优化工艺流程参数,并对各流程进行经济和环境评价.结果表明:相较于RD-PSD流程和RD-EX流程,RD-PV流程有效降低了工艺投资,是一种极具潜力的节能低碳的乳酸乙酯工艺流程,较前两者其TAC分别降低了67.89%和29.33%,全局能量消耗(GEC)分别降低了70.17%和27.85%,CO_2排放量■分别降低了68.36%和25.00%.

关键词

乳酸乙酯 / 反应精馏 / 共沸物 / 优化设计 / 渗透汽化 / 过程强化

中图分类号

TQ225.24

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刘春江, 黄江辉, 陈妍希, 尹天乐, 项文雨. 基于反应精馏技术的乳酸乙酯工艺流程模拟与优化. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2024, 57(04): 382-393

基金

天津市自然科学基金资助项目(21JCQNJC00470)

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