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乙二醇(Ethyleneglycol,简称EG)是一种重要的有机化工原料,被广泛应用于合成聚酯树脂、防冻液、增塑剂、非离子表面活性剂以及涂料油墨等化工产品。随着近些年市场对EG的需求不断增长,而我国EG自给不足,针对我国化石能源的现状,研究煤基合成气制EG工艺符合我国的实情,也符合碳一化工的清洁生产工艺。本文基于煤基合成气制EG工艺,利用Aspen化工模拟软件模拟和优化了煤基合成气制EG工艺,旨在优化工艺和制备聚酯级EG。通过汽液平衡装置测定了 EG+1,2-丁二醇(简称1,2-BD)和1,2-BD+共沸剂(二异丁基甲酮,简称DIBK)二元体系的汽液平衡数据。本文的主要内容如下:(1)利用改进的汽液相双循环平衡装置测定了 DIBK+1,2-BD、EG+1,2-BD二元体系的汽液平衡数据,用色谱测定了平衡数据的组成。结果表明,DIBK+1,2-BD二元体系之间存在共沸点,且共沸点处DIBK的含量随压力的减小而增大。实验数据很好的通过了热力学一致性检验。利用Aspen模拟软件分别关联了 Wilson,NRTL和UNIQUAC活度系数模型的二元交互作用参数。通过模拟计算,理论值与实验数据基本一致,表明Wilson,NRTL和UNIQUAC三个活度系数模型适用于DIBK +1,2-BD和EG +1,2-BD二元体系。(2)利用Aspen plus化工模拟软件,详细分析和模拟了偶联再生工段、草酸二甲酯(简称DMO)精制工段、加氢工段和EG精制工段等四个工段;为了确定各模块的最优操作参数,分别对各工段的闪蒸罐和精馏塔的基本操作参数进行了灵敏度分析;其中,利用生成的DMO作为萃取剂分离甲醇和DMC共沸体系,利用DIBK为共沸剂分离EG和1,2-BD共沸体系。偶联再生工段采出高纯度的水,DMO精制工段副产质量含量为97.8%的碳酸二甲酯(简称DMC)为5.3万t/a。EG精制工段产出质量含量为99.9%(优等品)的 EG 为 28 万 t/a,97.9%的乙醇 1 万 t/a,100.0%的 1,2-BD 为 1.5 万 t/a。(3)利用反应精馏替代偶联反应的MN再生反应过程。结果显示,反应精馏塔可以充分分离气相和液相产品,未反应的甲醇可以作为循环物料,省略了甲醇和DMC共沸体系的分离。不难看出,反应精馏工艺不仅减少了甲醇的能耗,而且省去了DMC共沸精制系统。