Abstract

Using the results of an earlier study of the physicochemical properties of the reaction system of the process of producing mesityl oxide, an analysis of the statics of the combined variant of the organization of this process was carried out. It is shown that of practical interest are the modes of the process corresponding to the first specified separation. In this case, the limiting stationary states, characterized by the maximum acetone conversion, selectivity, and the yield of the target product — mesityl oxide, are distinguished. The possibility of practical implementation of the limiting stationary state of the reactive distillation process for producing mesityl oxide, which provides almost complete conversion of acetone with a yield of mesityl oxide approaching 100%, has been proved. The limit stationary state corresponds to the reaction-distillation process with the selection of a single product stream. For the mode of carrying out the combined process that corresponds to the selected limiting stationary state, a schematic flow chart for the production of the target product has been proposed. By means of computational research, it has been established that the most rational option for organizing a reaction hub is to use a single apparatus in it — the reaction-distillation column. In the Aspen Plus® software package, a process model was constructed that corresponded to the proposed technological scheme and through a computational experiment, its structural and parametric optimization was carried out. As a result, the static parameters of the technological system were established, as well as the characteristics of the apparatuses, allowing to obtain the required quality product in the reactiondistillation column. output, approaching 100%. It has been shown that when modeling a chemicaltechnological system, it is necessary to use different sets of parameters of the basic equation used to describe phase equilibrium. Thus, for calculating reactive distillation and distillation columns, the liquid – vapor phase equilibrium parameters for the mesityl oxide–water system should be used, and when calculating the Florentine vessel for this mixture, it is necessary to use the parameters corresponding to the liquid – liquid equilibrium. The use of a single set of parameters of the basic equation leads to significant errors and inadequate description of the process of producing mesityl oxide by condensation of acetone.

Highlights

  • Development of Reaction-Rectification Process of Obtaining Mesityl Oxide

  • The limit stationary state corresponds to the reaction-distillation process with the selection of a single product stream

  • For the mode of carrying out the combined process that corresponds to the selected limiting stationary state, a schematic flow chart for the production of the target product has been proposed

Read more

Summary

Анализ статики

Конечная цель анализа статики состоит в выборе способа организации совмещенного процесса, отвечающего предельному стационарному состоянию, а также в построении принципиальной технологической схемы получения целевого продукта (окиси мезитила), соответствующей его максимальному выходу в реакционно-ректификационном аппарате. Известно [3], что для принципиальной возможности реализации стационарного состояния необходимо выполнение следующих условий, определяющих направленность разделительной и химической составляющих на его достижение: а) Наличие пробной траектории процесса, стягивающей линию материального баланса, соответствующую прогнозируемому предельному стационарному состоянию. Как мы видели, практически совпадает с предельным стационарным состоянием Q и реализуется при нулевом значении параметра управления процессом D/W, при этом схема организации реакционно-ректификационного процесса выглядит следующим образом Статики, единственный продуктовый поток, отбираемый из нижней части реакционно-ректификационной колонны, представляет собой бинарную расслаивающуюся смесь, технологическая схема процесса, помимо реакционного узла, должна включать стандартный комплекс разделения гетероазеотропной смеси. При этом для указанной выше производительности по окиси мезитила диаметр реакционно-ректификационной колонны составляет 1 м. Рабочие параметры реакционноректификационной и ректификационной колонн схемы, представленной на рис. 6

Давление Эффективность Тарелка питания Скорость отбора куба Флегмовое число
Массовый поток Ацетон ДАС ОМ Вода
Единицы измерения

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.