合成醋酸丁酯反应精馏工艺模拟设计开题报告

1. 研究目的与意义

醋酸丁酯又叫做乙酸丁酯，其化学式为 ch₃coo(ch₂)₃ch₃，属于一种无色透明的、具有果实味、易燃的液体。与醚、醇、酮等有机溶剂混溶，较低级同系物难溶于水。虽然毒性较小，但是对鼻、眼有极强的刺激性，并且在一定浓度下可以引起麻醉。它是一种重要的基本有机化工原料,

醋酸丁酯的生产对国民经济以及各行各业的发展有着重要的意义,也对人民生活质量的改善和提高起着重要的作用。在涂料工业，醋酸丁酯经常作为硝基漆、丙烯酸树脂漆以及聚氯酯漆等等稀释剂；在日光灯生产中，醋酸酯经常被用作荧光粉粘合剂的溶剂；医药工业，在生产红霉素的过程中，醋酸酯被用作为有机溶剂； 醋酸丁酯还被用在涂饰剂中作溶剂，例如针织布泡沫人造革的生产。还可运用在油脂、矿油、樟脑、照片软片、天然橡胶、香料、合成橡胶中作为优质溶剂。另外，醋酸丁酯还可以用与针对铝制或者软钢等容器的贮存。

随着环境保护要求日趋严格，人们更倾向于减少甲苯、二甲苯、酮类等溶剂的用量。醋酸丁酯是甲苯、二甲苯、酮类很好的替代品，应用前景较广阔。由于醋酸丁酯并未列入clean air cut 的188 种有害空气污染物（haps），在美国等经济比较发达的国家，醋酸丁酯作为一种毒性很小的优良溶剂，将逐步取代挥发性有机物的溶剂，用量不断增加。中国是全球第一大醋酸丁酯生产国，占全球总产能的一半以上，产品在国际市场的竞争力逐渐增强。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：了解醋酸丁酯现有主要的生产方法及工艺流程。确定本设计采用的方法，并对所选定的设计方案进行工艺设计。

预期目标：完成有关醋酸丁酯的生产方法的文献综述；对确定的设计方案予以叙述和说明；完成过程及设备的工艺计算；制定各单元设备的自控方案；对车间及设备进行工艺设计，并绘制工程图纸。

3. 研究的方法与步骤

研究方法、步骤：通过查阅文献资料，了解醋酸丁酯生产方法。利用对比分析的方法，确定工艺设计方案。利用Aspen Plus软件辅助进行物料衡算、热量衡算、管路计算及设备选型及设计等工艺计算，确定所需精馏设备的尺寸和类型，连接管路的直径、安装高度和安装位置以及车间和厂房的建筑尺寸等。根据工艺操作条件确定单元设备的自控方案。依据精馏设备的布置要求确定车间布置方案。依据工艺计算的结果，通过计算机及手绘画出醋酸丁酯精馏车间物料流程图、带控制点的工艺流程图、设备设计条件图、设备平面及立面布置图等。

4. 参考文献

·[1]马田林,刘道俊,耿庆保,朱朋利,王余杰,陈纲领.酯化合成乙酸正丁酯催化剂的研究进展[j].石油化工,2020,49(12):1221-1227.

·[2]高鹏翔,赵地顺,武宇,翟建华,张拴力,扈士海.酸性离子液体催化合成乙酸正丁酯研究进展[j].应用化工,2018,47(07):1468-1472.

·[3]李旭. 酶催化与反应精馏耦合制备乙酸正丁酯[d].河北工业大学,2018.

5. 计划与进度安排

（1）2020年12月28日-2022年3月12日：寒假期间，通过电脑查阅资料和文献，整理查找的文献，开学回校对大量相关文献进行阅读，整理文献综述，完成开题报告。

（2）2022年3月15日-2022年3月26日：根据开题报告思路确定生产方法，设计工艺流程。

（3）2022年3月29日-2022年4月23日：学习aspen plus软件，运用软件进行物料、热量衡算和设备工艺计算及选型。