跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.216.63) 您好!臺灣時間:2026/06/10 15:38
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:朱維崧
研究生(外文):Wei-Song Zhu
論文名稱:合成丁酸乙酯的反應蒸餾程序研究
論文名稱(外文):Production of Ethyl Butyrate by Reactive Distillation
指導教授:王銘忠
指導教授(外文):Ming-Chung Wang
口試委員:夏一民王聖潔
口試日期:2015-01-22
學位類別:碩士
校院名稱:明新科技大學
系所名稱:化學工程與材料科技系碩士班
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:43
中文關鍵詞:丁酸乙酯反應精餾aspen plusTAC
外文關鍵詞:Ethyl butyratereactive distillationaspen plusTAC
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:355
  • 評分評分:
  • 下載下載:8
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究主要探討丁酸乙酯反應蒸餾製程之可行性,設計目標為年產3000公噸的丁酸乙酯,採丁酸與乙醇酯化之連續式反應蒸餾製程。研究方式為利用商用模擬軟體AspenPlus來進行反應蒸餾製程之模擬分析。
丁酸乙酯反應蒸餾之製程可分為兩類,製程1為反應物由反應蒸餾塔進料,酯化產物分別由反應蒸餾塔之塔底與塔頂取出;製程2 則是反應物完全由塔底進料,所有產物由塔頂餾出,冷凝後經沉降槽分為有機相與水相產物。本研究首先探討反應蒸餾塔之最佳設計參數,然後進行製程之設備成本與能源成本分析。
比較製程1與製程2之成本,製程1的設備成本較高但是能源成本較低,總年成本則是製程1最低。就經濟評估之結果而言,製程1之總年成本較製程2約低8.7%。但是製程2之反應完全在塔底(反應釜),製程較簡單,不需複雜之反應板,操作維修較容易。整體而言,就製程之簡單性考慮,製程2是不錯之選擇。

The purpose of this work is to study the process of synthesizing ethyl butyrate 3000 ton annually, by continuous reactive distillation. The commercial simulation software Aspen Plus® is used in this study.
Two processes are proposed. The first process (Process 1) is utilizing one single reactive distillation column, where two feeds are fed into the middle reaction section of the column and two products are withdrawn from the top and bottom of the column. The second process (Process 2) consists of two columns, where one is the main reactive distillation column and another is a stripper. The acid and alcohol feeds are fed into the bottom of the reactive distillation column and all products are withdrawn from top. The distillate is condensed into a decanter. The aqueous phase product is recycled into reactive distillation column and organic phase product is fed into the stripper to get the desired ethyl butyrate.
The analysis results show that the total annual cost of Process 1 is lower than Process 2 about by 8.7%, though the equipment cost of process 1 is higher but the energy cost is lower than Process 1. However, by considering the simplicity of the process, maintenance and operability, the process 2 is a good consideration.

第一章前言
1.1反應蒸餾
1.2酯化反應之反應蒸餾製程
1.3研究目的
第二章熱力學與動力學模式
2.1熱力學模式
2.1.1NRTL模式與參數
2.1.1氣液平衡
2.1.2液液平衡
2.2動力學模式
第三章反應蒸餾塔模擬設計
3.1反應蒸餾製程1
3.1.1乙醇進料位置之影響
3.1.2丁酸進料位置之影響
3.1.3精餾段與汽提段之影響
3.1.4反應段之影響
3.1.5 反應蒸餾製程1設計參數
3.2反應蒸餾製程2
3.2.1水相回流之效應
3.2.2 反應蒸餾製程2-1
3.2.3 反應蒸餾製程2-2
第四章結果與討論
4.1 成本分析
4.1.1設備成本估算
4.1.2能源成本估算
4-2 經濟評估結果
第五章結論
參考文獻
附錄A 計算年度總成本之公式


[1]吳夢海,丁酸乙酯生產新工藝,中國專利: CN90105719.3, (1991)
[2]TaylorR.and Krishna R.,“Modeling Reactive Distillation ”,Chem.Eng.Sci. Vol. 55, pp. 5183-5229, (2000)
[3]PopkenT. et al., "Synthesis and hydrolysis of methyl acetate by reactive distillation using structured catalytic packings: Experiments and simulation",Ind. Eng. Chem. Res., 40(6), pp. 1566-1574, (2001)
[4]Smejkal Q. and. ŜoóŝM., “Comparison of computer simulation of reactive distillation using ASPEN PLUS and HYSYS software,” Chem. Eng. Proc., 41, 413–418,(2002)
[5]Chiang Sheng-Feng, KuoChien-Lin, Yu Cheng-Ching and Wong David S. H. “Design Alternatives for the Amyl Acetate Process: Coupled Reactor Column and Reactive Distillation” Ind. Eng. Chem. Res.,41 (13),3233-3246,(2002)
[6]鄧耀斌,「乙酸乙酯反應器/蒸餾塔流程之設計與控制」,國立台灣科大化學工程所碩士論文(2003) .
[7]湯永堂,「完整乙酸乙酯反應蒸餾程序之設計與控制」, 博士論文, 國立臺灣大學化學工程所博士論文(2003).
[8]Tang Yeong-Tarng, Chen Yi-Wei, Huang Hsiao-Ping and Yu Cheng-Ching, “ Design of Reactive Distillations for Acetic Acid Esterification” AICHE.,51(2005)
[9]徐愷懌,「碳酸二甲酯反應蒸餾系統之設計與控制」,國立台灣科大化學工程所碩士論文(2009) .
[10]徐頂旺、金思毅、楊小剛、劉繼泉,「對甲苯磺酸催化合成丁酸乙酯動力學研究」,青島科技大學學報,26卷,第1期,(2005)
[11]Horsley L.H., Azeotropic Data, ACS, (1952)
[12]M. V. RamanaRao and P. DakshinaMutry“Department of Chemical Technology” Andhra University(1965)
[13]Rieder, R. M. and A. R. Thompson: Ind. Eng. Chem., 41,. 2905 (1949)
[14]Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology (2008)
[15]Douglas, J.M., “conceptual design of chemical process”, McGraw-Hill international Editions, (1998)
[16]徐頂旺,「連續反應精餾合成丁酸乙酯的工藝開發」,碩士論文,青島科技大學,(2005)
[17]王浩水、徐頂旺、金思毅,「連續反應精餾合成丁酸乙酯」,化學工業與工程,23卷,第5期,(2006)
[19]徐頂旺、金思毅,「連續反應精餾合成丁酸乙酯」,青島科技大學學報,25卷,第1期,(2005)
[18]王浩水、徐頂旺、金思毅,「連續反應精餾合成丁酸乙酯」,化學工業與工程,23卷,第5期,(2006)
[20]孫蘭義,「化工流程模擬實訓:AspenPlus教程」,化學工業出版社,(2012)

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top