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己二腈是生产己二胺、己内酰胺最主要的原料,在电子、轻工以及其它有机合成领域也有着广泛的应用。目前我国还没有己二腈工业化生产装置,己二腈的需求一直全部依赖进口。随着我国尼龙66产业的快速发展,中间体己二胺对原料己二腈的需求量逐渐增大。己二腈的工艺路线主要有丙烯腈(AN)电解二聚法、丁二烯(BD)法和己二酸(ADA)催化氨化法。其中丙烯腈电解二聚法的原料来源广泛,能耗低、收率高、产品质量高,为极具研究前景的工艺。由于国内外有关己二腈体系的相平衡研究甚少,使其电解液的分离成为该工艺的技术难点,制约了己二腈的工业化进程。因此,研究己二腈、丙烯腈、丙腈与水体系液液平衡和电解液的分离,对于实现电解二聚法合成己二腈工艺不仅具有广阔的发展前景和现实的应用价值,而且具有学术意义。 本文采用平衡法测定了水+己二腈、水+丙腈和水+丙烯腈三个二元系统在不同温度(303.2K、313.2K、323.2K、333.2K)下的互溶度,采用NRTL模型和UNIQUAC模型对三个二元系统不同温度的互溶度分别进行了关联,上述回归方程能较好地关联溶解度数据,所得结果可用于过程选择及设计。采用实验和计算机模拟的方法开发电解二聚法生产己二腈中电解液分离的工艺。通过实验来初步确定分离丙烯腈电解液的分离工艺,考察了丙烯腈和己二腈的稳定性等。然后用PROⅡ模拟软件对电解液的分离提纯工艺进行了模拟优化。考察了理论塔板数、回流比、冷凝温度、压力和进料位置等因素对各塔分离效果的影响,得到产品塔同系物分离塔的操作条件为最佳塔板数为20,回流比为0.3,冷凝温度为60℃,压力为20mmHg,在此条件下可得到符合设计要求的己二腈(99.50%)和甲基戊二腈(96%)。副产品塔丙烯腈、丙腈分离塔的操作条件为:最佳塔板数为25,进料位置为第10块板,回流比为0.7,冷凝温度为40℃,在此条件下可得到符合设计要求的丙烯腈(95%)和丙腈(99%)。结果表明,该工艺的提出可以更有效的节约能源,提高企业的经济效益,对工业设计具有一定的指导意义。