丙烷脱氢装置中产品分离塔操作要点浅析

针对丙烷脱氢装置产品分离塔的特点,提出了产品分离塔的操作原则;结合实际开车过程中遇到的问题,进一步探讨了产品分离塔的操作要点,为今后丙烷脱氢装置中产品分离塔及相关精馏装置的操作运行提供了建设性意见。     

常压塔回流取热流程的讨论

根据一套500万t/a常减压蒸馏装置的数据,采用ASPEN PLUS软件对目前常减压蒸馏装置设计中采用的3种常压塔回流取热流程进行了模拟计算,并从产品分离精度、对换热网络终温的影响等方面进行了对比.对比结果认为流程1和流程3产品的分离精度比较好,流程2的换热网络终温较高、但产品的分离精度和常压塔的操作弹性较差.     

从香紫苏油中分离提纯芳樟醇和乙酸芳樟酯工艺的研究

采用真空间歇精馏技术,通过变换操作工艺条件,对香紫苏油进行分离得到芳樟醇和乙酸芳樟酯产品.考虑原料的热敏性制定出适宜的分离方案:首先在操作压力为1.5kPa条件下对原料进行初步分离,得到富含芳樟醇的轻馏分和富含乙酸芳樟酯的重馏分两个原料;再分别对轻馏分和重馏分进行不同条件下的真空间歇精馏,可以使芳樟醇的含量达到90.6%,乙酸芳樟酯的含量达到96.6%,满足两产品的不同需求.在提纯轻馏分中芳樟醇时,操作压力为5kPa,塔釜温度小于105℃;在提纯重馏分中乙酸芳樟酯时,操作系统压力为1.33kPa,塔釜温度低于110℃.此分离操作工艺,缩短了乙酸芳樟酯的受热时间、降低了分离温度以及乙酸芳樟酯因受热而异构化的趋势,降低了能耗.     

己内酰胺副产轻质油分离工艺探索

通过色谱分析确定了轻质油的各组分含量,通过精馏操作确定了各组分的切割温度,探讨了精馏塔板数对分离的影响,研究了富氧化环已烯馏分的分离方法和分离技术参数.采用常压精馏和减压精馏等分离技术得到了环己烷、环己酮、正戊醇及氧化环己烯4种产品,确定了己内酰胺副产轻质油的精馏分离流程.     

加压–常压精馏分离甲醇–碳酸二甲酯的相平衡和流程模拟

变压精馏是分离共沸混合物的有效方法. 本文在计算机模拟和分析的基础上, 提出了加压–常压串联分离甲醇–碳酸二甲酯共沸体系的工艺方法. 采用UNIQUAC方程来表征甲醇–碳酸二甲酯二元共沸体系的气液平衡. 根据实验数据，回归了该热力学模型中的交互作用参数，模型的计算结果与实际数据吻合. 模型的适用范围为：压力0.1~1.5 MPa, 温度337~440 K. 基于平衡级模型，对加压精馏塔进行了模拟计算, 分析了各主要操作参数对分离效率、产品纯度及操作费用的影响. 在对加压–常压串联流程模拟的基础上，得到了最佳分离操作工艺参数. 模拟结果对工业过程的设计和改造具有一定的指导意义.     

宽沸程物系分离过程的热集成

针对宽沸程物系分离的特点,研究了热集成以及综合的方法.将浓度从进料到产品分段,每段对应一个精馏塔操作,通过调整各塔的出料浓度、操作压力,实现各塔间的热集成.以年度费用为目标,给出了各塔的分离浓度、操作压力、设备尺寸及热集成方案的编码方法,利用模拟退火算法进行优化,得到年度费用最低的工艺流程.与单塔分离相比,能显著地降低所求问题的操作费用,但随着段数的增加,这种降低的速度变缓.应用结果表明,这种分段集成的方法能够方便地实现所求问题的描述与建模,模拟退火算法能够实现模型的求解.     

塔釜回流共沸精馏技术的研究

通过-个具有塔釜回流的精馏塔实验装置,以正己烷为共沸剂,从操作时间、回流比的控制、共沸剂的用量及实际应用等方面对塔釜回流共沸精馏技术分离乙醇-水共沸混合物进行了实验研究.研究结果表明:塔釜回流共沸精馏技术与常规共沸精馏技术相比,在其他操作参效相同,回流比大于3时,塔釜回流得到的产品纯度和收率有明显提高;达到同样的产品纯度和收率,塔釜回流所用的共沸剂量减少;但塔釜回流的操作时间延长.塔釜回流改善了常规的操作方式在生产应用上的不足.是一种很有应用前景的分离新技术.     

催化精馏塔内甲酸甲酯水解制甲酸的研究

在催化精馏塔内以压制的强酸性阳离子交换树脂为催化剂填料对甲酸甲酯水解制甲酸进行了实验研究.在全回流操作条件下,通过改变操作参数获得了高于90%的水解转化率.考虑到反应过程中水的阻碍作用,根据实验结果提出了可用于催化精馏过程的动力学方程并建立了基于平衡级理论的反应与分离耦合的数学模型.通过设定进料水酯摩尔比、回流与进料比、反应段与分离段理论级数等参数获得了水解过程的仿真结果,并提出了较佳的工艺操作条件.研究表明:仿真结果与实测数据相吻合;通过改变操作条件可调整反应段内水与甲酸甲酯的浓度,提高水解速度;增加反应段的高度比增加分离段的高度更有利;产品甲醇和甲酸在催化精馏塔内能够完全分离,反应段两端反应速度高于中间段的反应速度.     

间歇精馏脉动馏出方式的研究

对间歇精馏脉动操作在产品馏出段的产品进行了研究,通过实验证可知,所建立的数学 可以较好地描述该操作过程各参数的变化规律。提出了一种以过程分离因子为基础的目标函数,可方便地用于衡量二元间歇精馏不同操作策略产品馏出段的分离效果。     

木糖醇母液色谱分离性能优化

在实验室模拟移动床(SMB)分离设备上成功地实现了木糖醇母液中木糖和木糖醇组份的分离提纯。并在平衡理论的框架下,采用基于真实移动床(TMB)的简化数学模型,以产品纯度和收率为系统分离性能的优化指标,研究SMB分离性能与操作条件之间的关系。通过对木糖醇母液SMB色谱分离过程操作条件的寻优仿真研究,确定稳态时柱内的木糖和木糖醇浓度分布状态;计算出不同操作条件时两组分产品液各自的纯度和收率变化规律图。在阀门切换时间为15min,进料木糖醇母液中木糖浓度35gL-1,木糖醇浓度114gL-1,进料和出料总量恒定为16mLmin-1,循环洗脱剂流量恒定为18mLmin-1的操作条件下,木糖醇母液进料流量在1~2.3mLmin-1范围内都可同时获得纯净木糖醇与木糖产品。在实验室SMB分离设备上进行了验证,得到的木糖和木糖醇产品液纯度和收率均达到了100%,所有实验结果与仿真曲线基本吻合。因此采用基于TMB的简化的平衡理论模型进行仿真和优化研究可分析和预测木糖母液SMB色谱分离系统操作条件对系统分离性能的影响,有效地指导了产品分离实验、工业化放大设计和生产优化操作。