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精对苯二甲酸(PTA)是聚酯工业的主要原料,目前主要采用对二甲苯(PX)空气液相氧化法生产。根据氧化反应温度的不同,主要的几种专利技术可分为高温氧化工艺(191～205℃),中温氧化工艺(185℃)和低温氧化工艺(160℃)。其中世界上大多数的PTA生产采用PX高温氧化工艺,其它的工艺都是在高温氧化工艺的基础上的发展与改进。本文结合PTA成套技术国产化的丌发工作,进行了有关PX高温氧化工艺流程的研究,目的是丌发高温氧化工艺的流程模拟系统,为PX氧化流程的国产化提供开发工具,同时也为旧装置的改造提供技术开发手段。为此,本文从化学反应工程和系统工程的观点出发,对PX高温氧化流程的单元建模和流程模拟进行系统深入的研究;首先对PX高温氧化工艺进行调研,通过工艺比较与剖析,掌握高温氧化工艺技术的特点和设计原理。其次,提供了PX氧化流程模拟的物性计算方法,物性计算是整个流程模拟的基础,文中侧重介绍了氧化流程中涉及的相平衡的计算,包括含醋酸缔合体系的汽液相平衡,醋酸-水-醋酸正丁酯汽液液相平衡,固液平衡和气液平衡等,同时还提供了焓、传递参数等物性的计算方法。随后,在物性计算的基础上,进一步对氧化流程涉及的各个主要单元进行了数学建模,主要包括反应器模型、结晶器模型、过滤机模型、干燥机模型与脱水塔模型,并对各单元相关的工艺影响因素进行分析。然后,采用系统工程的方法,用序贯模块法对高温氧化流程进行流程模拟,开发出相关的流程模拟算法,模拟结果与工业生产基本一致。以此为工具,通过流程模拟与论证,提出高温氧化流程的改进方案,相关的优化流程与工艺参数由流程模拟予以确定。对PX高温氧化流程开展深入的研究是一项十分重要的技术基础性工作,本文对PX高温氧化流程进行的模拟研究对PX氧化工艺技术开发具有重要价值,同时针对高温氧化工艺生产装置提出的优化改造方案可为国内其它PTA装置的改造提供借鉴作用。