张立兴
摘 要:2-萘酚是一种白色高凝点的化学物质,是重要的有机原料及染料中间体。本文运用ASPEN PLUS化工流程模拟软件对2-萘酚分离的工艺流程进行模拟计算,结果表明,2-萘酚产品纯度达99.5%以上,产品收率高于95%。
关键词:减压精馏;萘酚;模拟
2-萘酚(又称β-萘酚),化学分子式C8H10O。2-萘酚的合成方法有磺化碱熔法、异丙萘法、水解法和四氢化萘法等[1]。2-萘酚是一种白色碎薄片或白色粉末,主要用于生产J酸、2,3酸、吐氏酸以及偶氮染料,也是橡胶防老剂、选矿剂、防腐剂等[2]。本文以某厂萘酚反应产品(2-萘酚分离装置原料)为基础进行了流程模拟计算,在精制2-萘酚的基础上回收1-萘酚,提高了装置的经济性。
1 原料组成及分离要求
1.1 原料组成
某公司采用磺化碱熔法得到了萘酚粗原料,原料组成及组分物性见表1。
1.2 分离要求
2-萘酚产品纯度不低于99.5%,回收率不低于95%;1-萘酚产品纯度不低于90%,回收率不低于90%。
2 工艺流程模拟介绍
利用Aspen Plus流程模拟软件对2-萘酚分离工艺进行模拟计算,热力学模型为NRTL。工艺流程如图1所示。
2-萘酚粗原料由脱轻塔(T-101)中部进料,塔顶减压操作条件下脱除萘等轻组分,塔釜物料由1-萘酚产品塔(T-102)中部进料,塔顶减压操作条件下得到1-萘酚产品,塔釜物料由2-萘酚产品塔(T-103)中部进料,塔顶减压操作条件下得到2-萘酚产品,塔釜物料为重组分。
3 模拟计算及结果
对上述精馏工艺流程进行流程模拟计算,选用RadRrac
进行严格计算,通过优化三台塔的理论板数、回流比及进料位置等条件达到本流程的分离要求。各塔最优的操作条件见表2,所得各塔相关物料计算结果见表2。
4 总结
采用Aspen对2-萘酚分离工艺进行模拟计算,在得到2-萘酚产品的同时回收1-萘酚产品。其中2-萘酚产品纯度为99.56%,回收率为97.5%;1-萘酚产品纯度为94.53%,回收率為92.6%。所得产品纯度及回收率均满足分离要求。望笔者的研究对萘酚分离装置的设计有一定的帮助。
参考文献:
[1]张天永,杨秋生,卢洲等.萘酚的催化合成技术进展[J].化工进展,2009,28(1):55-61.
[2]李海荣.萘酚生产工艺技术研究进展[J].化工技术与开发,2011,40(2):34-36.