分隔壁共沸精馏塔分离叔丁醇水混合物的模拟研究

提出了一种单塔共沸精馏分离叔丁醇水混合物的新工艺,新工艺采用分隔壁共沸精馏塔(DWC-A)替代常规共沸精馏流程的共沸精馏塔及回收塔,不仅节省了设备投资,而且降低了总能耗。利用ASPENPLUS模拟软件,对分隔壁共沸精馏塔及常规萃取流程进行了模拟。分隔壁共沸精馏塔的操作条件为:主塔理论板数为25块,副塔理论板数为10块,环已烷为共沸剂,在此条件下,比较了常规萃取精馏流程与分隔壁精馏塔内温度、液相组成及汽液相流量的变化。结果表明,分隔壁共沸精馏塔比常规的两塔萃取精馏流程节能17.8%。     

分隔壁塔萃取精馏分离环己烷-苯共沸物的模拟优化

以糠醛为萃取剂,采用模拟软件Aspen Plus对环己烷-苯共沸物体系的分隔壁塔萃取精馏工艺进行了模拟优化。利用单变量灵敏度分析考察了分隔壁萃取精馏塔的塔板数、回流比、溶剂比、萃取剂和原料的进料位置等因素对产品纯度及再沸器热负荷的影响。确定了最优的工艺条件:分隔壁萃取精馏塔主塔及副塔的理论板数分别为34和10,回流比分别为2和3,主塔溶剂比为2.4,原料和萃取剂的进料位置分别为第22块板和第7块板,气相分配比为0.2,侧线抽出板的位置为主塔的第31块板。与传统的萃取精馏相比,分隔壁塔萃取精馏工艺可降低能耗13.5%。     

分隔壁精馏塔分离裂解汽油的模拟

提出了分离裂解汽油新工艺,用分隔壁精馏塔(DWC)替代传统工艺中的三个精馏塔。利用AspenPlus模拟软件对DWC工艺和传统精馏工艺进行了模拟,考察了回流比、分配比、侧线采出量等工艺条件对分离效果的影响,并对两种工艺进行了比较。模拟结果表明,DWC的最佳操作条件为:主塔理论板数为56块,副塔为12块板,回流比为7,液体分配比为3,气体分配比为2,同时需严格控制侧线采出流量。在此操作条件下,分隔壁精馏工艺比传统三塔精馏工艺节能26.89%。     

分隔壁萃取精馏塔分离C_4烯烃与烷烃的模拟

采用AspenPlus化工流程模拟软件中的MultiFrac模块,对分隔壁萃取精馏塔分离正丁烷和反-2-丁烯混合物的过程进行模拟,分析了溶剂比、回流比、汽相分配比对分离效果及能耗的影响。模拟结果表明,当分离要求为正丁烷纯度大于99.0%(w),反-2-丁烯纯度大于99.9%(w)时,分隔壁萃取精馏塔主塔理论板数40,副塔理论板数10;最佳工艺条件为溶剂比2.5,主塔回流比3.5,汽相分配比2.5;分隔壁萃取精馏塔能有效避免常规萃取精馏塔内的返混效应,因此节能效果显著。与常规萃取精馏塔相比,分隔壁萃取精馏塔再沸器和冷凝器可分别节能17.31%,25.81%。     

N-甲基吡咯烷酮萃取精馏分离乙腈-正丙醇物系工艺条件的优化

采用N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂,对乙腈-正丙醇物系进行萃取精馏实验。采用Aspen Plus化工流程模拟软件,以改进的UNIFAC模型计算物性数据,对NMP法萃取精馏工艺进行模拟,考察理论塔板数、溶剂比(NMP与原料的质量比)、回流比等条件对分离效果的影响。萃取精馏塔的模拟结果与实验结果的偏差小于7.5%;模拟得到NMP法萃取精馏分离乙腈-正丙醇物系的优化工艺条件:萃取精馏塔的理论塔板数为35块、溶剂比为1.2、回流比为1.6,再生塔的理论塔板数为18块、回流比为1.5。在此条件下,乙腈产品中乙腈含量为99.6%(w),回收率为99.9%;正丙醇产品中正丙醇含量为99.8%(w),回收率为98.89%。     

萃取精馏分离均三甲苯的实验和模拟

对从C_9芳烃中分离均三甲苯进行了萃取精馏实验,并采用Aspen Plus流程模拟软件对萃取精馏塔进行了模拟计算。考察了回流比和溶剂比对分离均三甲苯的影响。实验结果表明,在理论塔板数为66块、回流比为20～25、萃取剂与进料的质量比为8的条件下,萃取精馏塔塔顶馏出物中均三甲苯的摩尔分数(x_(MES)为98.2%;x_(MES)的计算值与实验值的平均绝对偏差,在塔顶小于0.2%,在塔釜小于0.8%,在塔内液相小于2.0%,计算值与实验值吻合较好。建立的模拟方法可用于萃取精馏分离均三甲苯工艺的计算。     

分隔壁萃取精馏塔分离苯-环己烷体系的研究

采用分隔壁萃取精馏塔,研究了一塔式分离苯-环己烷体系。选用环丁砜作为萃取剂,通过加入助溶剂邻二甲苯获得合适的塔釜温度,有效防止环丁砜受热分解。考察了萃取剂/进料质量比、两侧回流比、萃取剂进料温度、助溶剂含量等因素对该分离装置分离效果的影响。结果表明,在主塔回流比为1、苯精馏侧回流比为2.5、萃取剂/进料质量比为6.8、溶剂进料温度为75℃时,环己烷产品中环己烷质量分数为97.15%、苯产品中苯质量分数为96.23%。获得的分隔壁萃取精馏塔的相关参数为进一步改进装置提供了依据。由于采用一塔式分离苯-环己烷,降低了设备投资;与常规萃取精馏相比,节能13.4%。     

差压热耦合萃取精馏工艺分离甲基环己烷和甲苯的模拟研究

以苯酚为萃取剂,采用萃取精馏对甲基环己烷(MCH)-甲苯(MB)物系进行分离,比较了常规萃取精馏工艺流程和差压热耦合萃取精馏工艺流程;采用Aspen Plus化工流程模拟软件对萃取精馏工艺分离MCH-MB物系进行了模拟计算,考察了差压热耦合萃取精馏工艺中萃取剂进料位置、原料进料位置、萃取剂与原料的摩尔比(溶剂比)、回流比和压缩比等参数对MCH产品纯度及工艺能耗的影响。模拟得到差压热耦合萃取精馏塔优化的操作参数:萃取剂进料位置为第6块理论板,原料进料位置为第4块理论板,溶剂比为2.95,回流比为6,压缩比为12。模拟结果表明,差压热耦合萃取精馏工艺节能效果显著,比常规萃取精馏工艺可节能74.97%,得到MCH产品的含量可达99.54%(x)。     

分隔壁精馏塔分离裂解汽油

采用分隔壁精馏塔分离裂解汽油。建立了分隔壁精馏塔小试装置,该装置主塔的理论板数57块,副塔的理论板数为16块。考察了回流比、液体分配比和侧线采出量对分离效果的影响,同时用Aspen Plus 软件对分隔壁精馏塔进行模拟。结果表明,最佳操作条件为进料速率4.7 kg/h、塔顶出料速率0.84 kg/h、侧线采出速率3.0 kg/h、液体分配比3、回流比5.5。在此条件下,塔顶C5的质量分数达到99.60%,侧线C6～C8的质量分数达到99.76%,实验结果与模拟结果基本一致。采用分隔壁精馏塔比常规分离流程可使再沸器能耗降低20.8 %。     

分隔壁精馏塔分离裂解汽油的研究

采用分隔壁精馏塔分离裂解汽油。建立了分隔壁精馏塔小试装置,该装置主塔的理论板数57块,副塔的理论板数为16块。考察了回流比、液体分配比和侧线采出量对分离效果的影响,同时用Aspen Plus 软件对分隔壁精馏塔进行模拟。结果表明,最佳操作条件为进料速率4.7 kg/h、塔顶出料速率0.84 kg/h、侧线采出速率3.0 kg/h、液体分配比3、回流比5.5。在此条件下,塔顶C5的质量分数达到99.60%,侧线C6～C8的质量分数达到99.76%,实验结果与模拟结果基本一致。采用分隔壁精馏塔比常规分离流程可使再沸器能耗降低20.8 %。     

隔离壁萃取精馏塔分离丙烯-丙烷的模拟

提出了采用隔离壁塔分离丙烯-丙烷的新工艺。采用Aspen Plus软件中的MultiFrac模型对其进行了模拟计算。在主塔理论板数55;副塔理论板数11的情况下,利用灵敏度分析模块分析了乙腈含水量、溶剂比、回流比、分配比对分离效果的影响。结果表明,隔离壁萃取精馏塔的适宜工艺条件为:乙腈中含水质量百分数14%;溶剂比5.2;主塔回流比8;分配比4∶1。与常规精馏和常规萃取精馏工艺进行了对比,完成相同的分离任务,该新工艺比常规精馏和常规萃取精馏工艺分别节能39%、20%。     

萃取精馏分离环氧丙烷-水-甲醇混合物的模拟

采用化工流程模拟软件Aspen Plus,以NRTL模型计算气液平衡,对萃取精馏分离环氧丙烷-水-甲醇混合物的过程进行模拟。选择1,2-丙二醇为萃取剂,考察了萃取剂与原料的质量比(溶剂比)、萃取精馏塔理论塔板数、粗环氧丙烷进料位置、萃取剂进料位置、萃取剂进料温度和回流比对分离效果的影响。模拟结果表明,在满足环氧丙烷产品纯度为99.99%(w)的条件下,优化的工艺条件为:溶剂比0.45,萃取精馏塔理论塔板数30块,粗环氧丙烷进料位置第20块塔板,萃取剂进料位置第5块塔板,萃取剂进料温度45℃,回流比0.14。在此工艺条件下,环氧丙烷回收率为99.99%,单位产品热负荷为0.936 GJ/t。     

分壁塔替代两塔分离芳烃流程改造的研究

分壁精馏塔以其特有的结构和分离方法,在能耗和投资上较常规多塔串联分离多组分混合物有明显优势。本研究以芳烃抽提装置中精馏单元分离苯、甲苯、二甲苯的常规两塔分离序列为研究对象,提出和对比了3种分壁精馏塔的就地改造方案。建立了常规两塔分离及3种改造方案的稳态严格精馏模型,分析和对比了3种改造方案的节能效果。结果表明,3种分壁精馏塔的改造方案的节能效果分别为11.5%,32.4%,34.0%,其中将原两塔流程中苯塔改为分壁精馏塔的精馏段、甲苯塔改为预分馏段和提馏段的方案更易在工程与实施。     

加盐NMP法萃取精馏分离裂解碳五馏分

利用Aspen Plus流程模拟软件,以含NaSCN的N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂,对加盐NMP法萃取精馏分离裂解碳五馏分(C5)的过程进行模拟计算。考察了萃取剂中盐含量、萃取剂进塔温度、回流比及萃取剂与C5进料的质量比(溶剂比)等因素对分离效果的影响。模拟结果表明,当萃取剂中NaSCN质量分数为2.17%、萃取剂进塔温度为40℃时,第一萃取精馏塔需要的理论塔板数由未加盐时的80块减少到60块,溶剂比由3.45降到1.77;当第二萃取精馏塔在回流比为2,需要的理论板数由未加盐时的120块减少到92块,溶剂比由7.90降到7.76;采用加盐NMP法萃取精馏分离C5,异戊二烯、双环戊二烯和间戊二烯的纯度分别为99.90%,98.90%,90.30%,收率分别为98.86%,94.99%,98.93%,比传统的二甲基甲酰胺法和NMP法均有所提高。     

萃取精馏分离甲基环己烷和甲苯工艺过程的模拟

利用Aspen Plus流程模拟软件,采用双塔流程,以苯酚为萃取剂,对萃取精馏分离甲基环己烷(MC)和甲苯(MB)的过程进行模拟计算,并用实验验证。考察了萃取精馏塔的萃取剂进料位置、原料进料位置、萃取剂与原料的摩尔比(溶剂比)和回流比等因素对分离效果的影响。在满足MC产品的纯度和收率均达到99%的条件下,模拟优化的结果为:理论塔板数为24块,原料在第17块板进料,萃取剂在第5块板进料,溶剂比3.08,回流比5。模拟结果与实验数据吻合较好,说明采用的模拟方法适用于MC和MB混合物萃取精馏过程的模拟。