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PVA 行业副产的醋酸甲酯加氢制乙醇的流程模拟

PVA 行业副产的醋酸甲酯加氢制乙醇的流程模拟. 导师：董秀芹 教授 汇报人：王亚琪 时间： 2013.09.13. 拟选课题国内外的研究动态. 1. 课题拟解决的主要技术问题. 2. 4. 6. 课题进展计划. 完成课题的条件. 课题在理论和应用方面的意义. 3. 5. 拟采取的技术措施和方法. 报告 内容. 2. 1. 拟 选课题国内外的研究动态. 2011 年 出台的国家生物质能源十二五规划明确规定 , 到 2015 年 中国非粮乙醇的目标产量是 3.5Mt , 相比 2010 年 翻番. 1.1 课题背景 —— 乙醇的生产. 合成法：

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  1. PVA行业副产的醋酸甲酯加氢制乙醇的流程模拟 导师：董秀芹 教授 汇报人：王亚琪 时间：2013.09.13

  2. 拟选课题国内外的研究动态 1 课题拟解决的主要技术问题 2 4 6 课题进展计划 完成课题的条件 课题在理论和应用方面的意义 3 5 拟采取的技术措施和方法 报告内容 2 Tianjin University

  3. 1. 拟选课题国内外的研究动态 2011年出台的国家生物质能源十二五规划明确规定,到2015年中国非粮乙醇的目标产量是3.5Mt,相比2010年翻番 1.1 课题背景——乙醇的生产 合成法： 乙烯为原料 夹杂异构高碳醇，不宜作食品、饮料、医药、香料等 发酵法： 考虑粮食安全问题，已受限 煤制乙醇和纤维素制乙醇将成为中国未来能源化工产业的重要组成部分 3 [1] 王彪，王熙庭，徐国辉。醋酸和醋酸酯加氢制乙醇技术进展。天然气化工，2013(3): 79-83

  4. 1. 拟选课题国内外的研究动态 1.1 课题背景——乙醇的生产 我国乙醇的生产主要以发酵法为主，占乙醇总量的 96.5%。 从表 1 的统计可以看出，我国发酵法生产乙醇主要原料集中在玉米和小麦。与燃料乙醇第一生产大国美国相比， 我国燃料乙醇生产成本较高，每吨乙醇需消耗3.3 吨玉米和 1.5 吨煤，乙醇的生产成本在 8000 元以上。 3 [2] 李扬，曾健等。醋酸酯化合成乙醇工艺及经济性分析。精细化工原料及中间体，2011(11): 6-10.

  5. 1. 拟选课题国内外的研究动态 1.1 课题背景——PVA行业概况 纺织 乙烯直接合成法 食品 聚合 电石乙炔法 PVA VAC 医药 木材加工 天然气乙炔合成法 建筑 3 2011年我国聚乙烯醇市场现状分析.

  6. 1. 拟选课题国内外的研究动态 1.1 课题背景——PVA行业概况 上世纪90年代后期，阶段性停滞 上世纪80年代初期，半停产状态 06、07年，供不应求，大规模产能扩张 上世纪90年代初期，供不应求，短暂春天 上世纪60年代中期，总产能不足10万吨／年 09年，利润大幅下降，临时性巨额亏损 聚乙烯醇成本下降的幅度远小于产品价格的下降幅度，全国维纶行业及聚乙烯醇厂家又面临了机遇和挑战并存的局面。如何降低成本、开发其下游产物的再利用成为当今研究的热点问题。 3 聚乙烯醇行业发展现状与发展策略。

  7. 1. 拟选课题国内外的研究动态 1.1 课题背景——醋酸酯加氢制乙醇 3 [2] 李扬，曾健等。醋酸酯化合成乙醇工艺及经济性分析。精细化工原料及中间体，2011(11): 6-10.

  8. 1. 拟选课题国内外的研究动态 1.1 课题背景——Aspen Dynamics 设计先进控制系统 故障诊断 Aspen Dynamics 完整的单元操作和控制模型库 可用Aspen Custom Modeler工具开发更详细的用户化模型 开停车指导 安全性分析和预测 校正工作点附近物性回归算式，保证模拟精度 3 同时提供物流平衡和压力平衡的动态模拟算法

  9. 1. 拟选课题国内外的研究动态 1.2 研究动态——醋酸酯化加氢制乙醇 • Kummer R, Schneider H W, Taglieber V. • BadischeAnilin- und Soda-Fabriken（巴斯夫公司） • 研究内容： • 开发了乙醇连续生产和多步蒸馏技术。先由甲醇羰基化合成醋酸甲酯和醋酸，醋酸甲酯分离出来后利用铜基催化剂加氢为乙醇，不同蒸馏部分离出来的副产物醋酸、甲醇、二甲醚等循环回羰基合成反应器。 • Chornet E, Valsecchi B, Avila Y, Lavoie J M. • Enerkem公司 • 研究内容： • 开发了由生物质热解制合成气，进而合成甲醇，再由甲醇生产乙醇的技术。申请了醋酸酯加氢制乙醇的相关专利。 [5] Kummer R, Schneider H W, Taglieber V. Continuous production of ethanol and plural stage distillation of the same. US: 4454358, 1984. [6] Chornet E, Valsecchi B, Avila Y, Lavoie J M, et al. Production of ethanol from methanol. US: 8080693B2, 2011. 3 [1] 王彪，王熙庭，徐国辉。醋酸和醋酸酯加氢制乙醇技术进展。天然气化工，2013(3): 79-83.

  10. 1. 拟选课题国内外的研究动态 1.2 研究动态——醋酸酯化加氢制乙醇 • 王科，陈鹏，胡玉荣，李扬，曾健等。 • 西南化工设计研究院有限公司 研究内容： 1 对醋酸直接加氢技术和醋酸酯化加氢制乙醇技术都进行了研究。将几方面综合考虑，选择了醋酸经酯化加氢制乙醇的技术率先进行工业化。 2 开发了从醋酸酯加氢反应的催化剂到整个工艺的流程。 [2] 李扬, 曾健等, 醋酸酯化合成乙醇工艺及经济性分析。精细化工原料及中间体，2011(11): 6-10. [7] 王科, 李扬, 范鑫等.乙酸酯化加氢制乙醇技术开发与经济性分析. 化工进展, 2012, 31(s): 304-305. [8] 王科, 陈鹏, 胡玉荣等. 一种用醋酸酯加氢制乙醇的催化剂及其制备方法. CN 102423710A, 2012. [9] 王科, 陈鹏, 胡玉荣等. 一种用醋酸酯加氢制乙醇的方法. CN 102093162A, 2011. [10] 胡玉荣, 王科, 李扬等. 乙酸乙酯加氢制备乙醇反应工艺流程模拟. 化学工程师, 2011(9): 25-27. 3

  11. 完成课题的条件 4 报告内容 13 Tianjin University

  12. 对醋酸甲酯加氢的工艺流程和压缩机有深入的了解，熟练灵活掌握Aspen Plus 和Dynamic等软件的应用。 掌握化工原理，化工热力学及化工传递等相关的基础知识 实验室具备课题模拟所需要的Aspen等软件。 设备 条件 个人 能力 4.完成课题的条件 3

  13. 课题进展计划 6 报告内容 15 Tianjin University

  14. 2013.9-2013.11 2013.12-2014.3 2014.4-2014.8 2014.9-2014.12 2015.1-2015.3 2015.4-2015.5 6.课题进展计划 查阅文献，进行理论和软件的学习； 合理简化流程，获得设备参数，选择合适的物性方法， ； 研究压缩机的喘振。 撰写第一篇论文，。 撰写第二篇论文，。 撰写学位论文。 3

  15. 谢谢 请各位老师批评指正

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