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手持技術(shù)在乙酸乙酯皂化反應(yīng)中的應(yīng)用

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2019-08-31  來源:儀器信息網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):823
核心提示:化學(xué)反應(yīng) 乙酸乙酯(EA)又名醋酸乙酯,分子式C4H8O2,是一種重要的有機(jī)化工原料,是一種快干性溶劑,具有令人愉快的香氣。乙酸乙酯有多種用途,可作為制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、合成香料以及其它有機(jī)化合物的原料;在紡織工業(yè)中用作清洗劑,在食品工業(yè)中用作芳香劑,在香料工業(yè)中是最重要的香料添加劑。 可作為許多類樹脂的高效溶劑,廣泛應(yīng)用于油墨、人造革、膠黏劑等的生產(chǎn)中,也是制造藥物、染料的原料。乙酸乙酯由于其特殊的性能,在世界化工市場相當(dāng)活躍,近年來乙酸乙酯的需求在不斷增加。 基于DCS的乙酸乙酯生
化學(xué)反應(yīng)

乙酸乙酯(EA)又名醋酸乙酯,分子式C4H8O2,是一種重要的有機(jī)化工原料,是一種快干性溶劑,具有令人愉快的香氣。乙酸乙酯有多種用途,可作為制造乙酰胺、乙酰乙酸酯、甲基庚烯酮、合成香料以及其它有機(jī)化合物的原料;在紡織工業(yè)中用作清洗劑,在食品工業(yè)中用作芳香劑,在香料工業(yè)中是最重要的香料添加劑。

可作為許多類樹脂的高效溶劑,廣泛應(yīng)用于油墨、人造革、膠黏劑等的生產(chǎn)中,也是制造藥物、染料的原料。乙酸乙酯由于其特殊的性能,在世界化工市場相當(dāng)活躍,近年來乙酸乙酯的需求在不斷增加。

基于DCS的乙酸乙酯生產(chǎn)綜合實訓(xùn)系統(tǒng)是根據(jù)實際典型流程化工生產(chǎn),完全按照工廠實際工藝狀況并結(jié)合教學(xué)實訓(xùn)的要求而進(jìn)行工程化設(shè)計的教學(xué)實訓(xùn)平臺。該實訓(xùn)系統(tǒng)能進(jìn)行乙酸乙酯產(chǎn)品的真實安全生產(chǎn)和連續(xù)化實體運(yùn)行,掌握化工單元過程的操作方法,具有非常重要的作用。

乙酸乙酯.jpg

乙酸乙酯皂化反應(yīng)原理

該實訓(xùn)系統(tǒng)以乙酸(CH3COOH)和乙醇(C2H5OH)為原料,在催化劑(濃硫酸)的作用下進(jìn)行液相酯化反應(yīng)生成粗乙酸乙酯,經(jīng)過精餾,對產(chǎn)品進(jìn)行提純,最后進(jìn)行水解反應(yīng),回收脫水液中的酯、醇。

乙酸乙酯皂化反應(yīng)工藝流程

1、酯化段

自醋酸送料泵和乙醇送料泵來的醋酸、乙醇經(jīng)流量計計量,進(jìn)入酯化釜中,在硫酸催化下,迅速反應(yīng),塔頂為酯、水的二元混合物,并含少量酸,氣體經(jīng)冷凝、冷卻后進(jìn)入分相器,在分相器內(nèi)分層,下層的脫水液到釜底殘液罐;上層的酯一部分回流,一部分打到后塔中。

2、分餾段

粗酯槽來的粗酯經(jīng)流量計計量后,從脫水塔中部進(jìn)入。塔頂氣體經(jīng)冷凝冷卻后,通入軟水經(jīng)靜態(tài)混合器在脫水水洗分相器分層,下層的水相采出到脫水液貯槽,上層的酯相回流進(jìn)塔頂,多余部分根據(jù)脫水回流罐液位及酯相含量采出到粗酯罐或混合酯罐,塔釜得合格的酯,通過精制塔進(jìn)料泵由過料調(diào)節(jié)閥控制進(jìn)入精餾釜,經(jīng)精餾塔去色得成品乙酯。

3、水解段

乙酸乙酯和水1:1進(jìn)入釜式反應(yīng)器進(jìn)行水解,同時加入濃硫酸作為催化劑,反應(yīng)達(dá)到平衡后,打入脫醇塔脫醇,釜內(nèi)乙酸打回乙酸原料罐,脫醇塔脫出的醇打入乙醇精制塔,用泵打回乙醇原料罐,再供酯化配料使用。

裝置的原料通過酯化、水解反應(yīng)可以達(dá)到循環(huán)利用,酯化的產(chǎn)物可以作為水解的原料,水解產(chǎn)物又可以作為酯化的原料,即實現(xiàn)酯化-水解熱態(tài)循環(huán)生產(chǎn)全流程。

DCS控制系統(tǒng)的設(shè)計

1、DCS控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

該系統(tǒng)應(yīng)用TDCS9200集散控制系統(tǒng)對整個工藝流程進(jìn)行控制,完成乙酸乙酯的合成、提純、水解。TDCS9200集散控制系統(tǒng)是一套分層分布式的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu),系統(tǒng)采用工業(yè)控制計算機(jī)為上位機(jī),現(xiàn)場由傳感器將信號傳送到TDCS9200中的信號采集模板,再由采集模板將數(shù)據(jù)通過控制網(wǎng)絡(luò)(CNet)傳送到ST9161主控模板。

再由主控模板通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(Snet)將數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)供操作人員觀察和監(jiān)控。同時操作人員在上位機(jī)上發(fā)出的指令由Snet網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主控模板,再由主控模板經(jīng)過運(yùn)算發(fā)送指令由Cnet網(wǎng)絡(luò)到I/O模板對應(yīng)的端子,再到現(xiàn)場的執(zhí)行器。TDCS9200控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如下圖所示。

化學(xué)反應(yīng)076.jpg

2、控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案

根據(jù)乙酸乙酯項目的工藝要求,確定控制范圍、輸入、輸出點(diǎn)后,對系統(tǒng)進(jìn)行配置選型。系統(tǒng)設(shè)計為1個現(xiàn)場控制站,4個操作員站(其中1臺兼工程師站)、一臺報表打印機(jī)。

配備標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)機(jī)柜,控制站和操作站之間通過系統(tǒng)網(wǎng)連接,通訊介質(zhì)為五類非屏蔽雙絞線??刂普景惭b于中控室內(nèi),用于實訓(xùn)裝置的數(shù)據(jù)采集和控制;操作員站和工程師站安裝于中控室內(nèi),用于對實訓(xùn)系統(tǒng)的監(jiān)視和管理。

乙酸乙酯生產(chǎn)DCS控制系統(tǒng)輸入信號主要有各個塔、釜的溫度,各個塔、釜、罐的液位,各個塔、釜的進(jìn)料、回流流量。相關(guān)的設(shè)備有:乙酸儲罐、乙醇儲罐、硫酸儲罐、粗酯儲罐、精酯回流罐、酯化釜、酯化塔、脫水塔、酯精餾塔、水解液儲罐、水解釜、脫醇塔、進(jìn)料泵、回流泵、變頻器、電動調(diào)節(jié)閥、調(diào)壓模塊等。共有模擬量輸入(AI)51個輸入點(diǎn)、模擬量輸出17個輸出點(diǎn),開關(guān)量(DO)32個點(diǎn)。系統(tǒng)預(yù)留的備用點(diǎn)共AI點(diǎn)14個、AO點(diǎn)15個、DI點(diǎn)224個、DO點(diǎn)10個。

系統(tǒng)軟件:應(yīng)用正泰中自研發(fā)的Suny Tech8.0組態(tài)軟件完成對六臺泵的變頻PID控制程序,酯化釜等夾套和釜內(nèi)溫度串級控制程序,以及根據(jù)液位、溫度對各個儲罐、塔的進(jìn)料電動調(diào)節(jié)閥的控制程序等,以及所有設(shè)備的啟??刂频瘸绦?。實現(xiàn)對各工藝參數(shù)的實時監(jiān)控和控制。乙酸乙酯實訓(xùn)系統(tǒng)實時監(jiān)控畫面如下圖所示。

化學(xué)反應(yīng)077.jpg

3、DCS控制系統(tǒng)實現(xiàn)功能

(1)實現(xiàn)了溫度、壓力、流量、液位等工藝參數(shù)的采集、實時監(jiān)控和控制;實現(xiàn)測量值、設(shè)定值和輸出值的動態(tài)棒圖與數(shù)字雙重顯示,所有的PID調(diào)節(jié)均設(shè)手自動切換按鈕,可實現(xiàn)手動與自動控制之間的無擾切換。

(2)實現(xiàn)電動設(shè)備的連鎖控制,專門設(shè)計了邏輯顯示畫面,提示操作員邏輯的執(zhí)行情況。

(3)實現(xiàn)工藝參數(shù)的趨勢顯示,歷史數(shù)據(jù)和歷史曲線的查詢;歷史趨勢畫面可顯示任意參數(shù)在一定時間內(nèi)的變化趨勢。

(4)報警信號的實時顯示與記錄;

(5)工藝參數(shù)的報表生成、打印;

(6)監(jiān)控界面的工藝流程圖采用了分層結(jié)構(gòu),在整個乙酸乙酯工藝運(yùn)行的總貌圖中,可靈活進(jìn)入各級流程圖,詳細(xì)顯示各部分運(yùn)行流程及狀態(tài),所有設(shè)備的啟停、開關(guān)等操作都可在工藝流程圖中實現(xiàn)。并且在監(jiān)控狀態(tài)下可實現(xiàn)控制參數(shù)的在線修改。

2018-09-14 14:24:55 215次 http://www.yiqi.com/retiao/detail_2591.html 熱門標(biāo)簽:
 
 
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