论文部分内容阅读
TDI(2,4-甲苯二异氰酸酯)是聚氨酯生产的基本原料,其生产技术水平和产量对聚氨酯工业的发展有重要的影响。本文通过模拟计算和实验研究相结合的方法,对轻溶剂(氯苯)TDI光气化反应与分离进行了综合研究。首先,通过对轻溶剂TDI光气化反应进行了研究。对经模拟计算初步确定的操作条件和喷射式反应器的不同结构,进行单因素实验,然后进行正交实验,找到了对反应影响显著的因素,确定了本次试验中合适的反应器具体结构以及轻溶剂TDI光气化反应的操作条件,对规模化生产的喷射式反应器定型和以后轻溶剂TDI工业化生产有重要的指导意义。其次,在试验的基础之上对热反应阶段酰胺在反应精馏塔中的反应进行了验证,通过文献提供的动力学方程式,求出了不同温度下的反应速率常数,然后将PRO/Ⅱ模拟计算得出的酰胺转化率与试验所测得数据相比较,结果基本相同。最后,应用PROⅡ进行了模拟优化分析,根据工业经验和模拟结果确定了TDI分离操作主要控制参数及其范围,结合中试实验结果确立了较优的操作条件。然后结合实验和理论分析,对TDI分离流程提出改进,提出将氯苯脱除塔由一个改为两个,通过热集成分析,让前一个塔的塔顶冷凝器作为后一塔的中间再沸器,以利用冷凝热。并结合生产过程对各塔和物流的条件进行优化,得到了新流程各塔的最优操作条件。改进后的流程冷、热公用工程的热负荷比原流程分别节省了16%和25%,有效地降低了公用工程的消耗量,提高了经济效益。根据上述工作对现有工艺进行改造,降低了生产成本,提高了产品纯度,有助于提高企业的生产水平和竞争力。