1、環(huán)氧乙烷(Ethylene oxide，EO)是乙烯衍生物中一種重要的基本有機化工原料和合成中間體，其中最大的應用領域是與水反應合成乙二醇(EG)。針對現(xiàn)有工藝均存在水和環(huán)氧乙烷摩爾配比大、乙二醇的選擇性較低、分離能耗高及流程復雜等缺點，本文提出并開展EO水合制取乙二醇過程強化新工藝及其過程模擬研究工作，旨在為新工藝的設計和技術開發(fā)提供理論依據和模型支持。
　　 (1)在分析現(xiàn)有環(huán)氧乙烷水合制乙二醇工藝的現(xiàn)狀和反應過程特點的基礎

2、上，提出一種利用熱泵反應精餾技術強化水合反應、利用熱耦合精餾技術強化產物分離的過程強化新工藝。
　　 傳統(tǒng)EO水合反應精餾塔的反應段和提餾段在同一塔體中，反應段通常在高溫高壓下進行，對應的分離段也需要在高溫下操作，因此導致系統(tǒng)操作費用很高。針對這一問題，本文提出一種熱泵反應精餾的工藝，該工藝中水合反應在高壓操作的反應精餾塔中進行，未轉化反應物和產品的分離在低壓操作的汽提塔中進行，兩塔之間設置節(jié)流減壓閥和壓縮機，反應精餾塔的塔底液

3、體混合物經減壓閥減壓降溫后直接做為汽提塔的液相回流，汽提塔的塔頂蒸汽經壓縮機壓縮升溫升壓后直接作為反應精餾塔的上升蒸汽，以此實現(xiàn)高溫高壓反應和低溫低壓分離的同步進行，從而可有效降低系統(tǒng)的操作費用。
　　 針對產物分離階段中間組分乙二醇含量大，輕組分水和重組分二乙二醇含量小、混合物沸點差大的特點，本文提出產物分離的熱耦合精餾工藝。其中預分餾塔用于使中間組分非清晰分割，最終產物在主塔中進行提純，以此簡化了流程和降低了產品的分離能耗。

4、
　　 (2)利用Aspen plus模擬軟件，對新工藝過程進行了模擬和分析，揭示了參數(shù)之間的耦合行為和過程基本規(guī)律。
　　 對熱泵反應精餾系統(tǒng)進行模擬，研究了進料比、操作壓力、汽提塔再沸器負荷等操作參數(shù)對乙二醇選擇性的影響，得到反應精餾塔及汽提塔適宜的操作條件，得到塔內溫度、汽液相組成、汽液相流量分布。結果表明，在反應精餾塔操作壓力為1Mpa、設置8塊塔板、進料水烷比為1.1:1；汽提塔操作壓力為0.1Mpa、設置7塊

5、塔板、再沸比為10的條件下，反應精餾塔中EO轉化率達到100％，水的轉化率達到83.3％，目標產物EG選擇性為91％。
　　 建立了通過簡捷設計法取得模擬初值，用嚴格模擬法進行核算的熱耦合精餾塔的模擬方法，通過模擬取得了塔適宜的設備參數(shù)和操作參數(shù)，得到塔內溫度、汽液相組成及汽液相摩爾流量的分布。結果表明，在操作壓力為0.1Mpa、預分餾塔設8塊塔板、主塔設35塊塔板，主塔回流比為14條件下，可實現(xiàn)產品的分離，其中目標產物由主塔側