低温反应与高温精馏集成：醋酸叔丁酯生产过程模拟优化

本文主要探讨了一种创新的醋酸叔丁酯生产方法，即在不同温度下结合反应和精馏的集成过程——带侧反应器的反应精馏集成系统(SRC)。这项研究发表于2015年10月的CIESC Journal，由黄玉鑫等人进行，他们来自南京工业大学化学化工学院和材料化学工程国家重点实验室。 醋酸与异丁烯的加成酯化反应通常在较低温度下进行，而精馏分离则需要较高的温度。为解决这种温度不匹配的问题，研究人员提出了一种新的 SRC 工艺，该工艺在低温条件下实现反应，并通过高温精馏步骤来分离产品。实验条件设定为每小时固定塔釜上升汽化量为100 kmol·h^-1，目标是将新鲜醋酸的转化率提升至99.9%，同时确保醋酸叔丁酯的选择性达到97.0%。 作者通过过程模拟分析了关键参数，如精馏塔的采出量、精馏段的塔板数、侧反应器与主塔之间的间隔塔板数以及侧反应器的数量对合成醋酸叔丁酯效率的影响。研究发现，为了实现成本效益的最大化，反应能力和分离能力必须达到最优匹配。这意味着，通过精确控制这些参数，可以提高生产效率，降低能耗，从而降低单位产品的生产成本。 本研究的重要贡献在于为醋酸叔丁酯的新生产工艺提供了理论支持和优化策略，这对于工业生产过程的优化设计具有实际应用价值。通过 SRC 方法，企业能够实现绿色化工，提升产品质量和生产效率，同时减少对环境的影响。文章的DOI为10.11949/j.issn.0438-1157.20150207，中图分类号为TQ021.8，文献标志码为A，文章编号为0438—1157（2015）10—4039—08。 这篇研究论文不仅提供了醋酸叔丁酯生产的新途径，也为化工行业的集成反应与精馏技术的发展指明了方向，具有很高的学术和实践意义。