叔丁醇催化精馏脱水制异丁烯模拟研究

以质量分数85%叔丁醇(TBA)为原料,对TBA催化精馏脱水制异丁烯工艺进行模拟计算。回归了自制的磺酸阳离子树脂催化剂的动力学数据,并使用Fortran编写了动力学子程序接口。应用Aspen Plus模型系统地讨论了反应段塔板数、操作压力、回流比、精馏段和提馏段塔板数、进料位置对TBA脱水效果的影响。在TBA进料量100 kg/h,反应段每块塔板填装45 kg催化剂,塔顶液相采出异丁烯的条件下进行模拟,结果表明:精馏段4块塔板,反应段5块塔板,提馏段4块塔板,操作压力0.35 MPa,回流比1.5,进料位置在第4块塔板时,TBA转化率达99.5%。     

制取无水叔丁醇的精馏工艺优化和对比

无水叔丁醇是一种重要的化工原料,然而在工业生产过程中会与水形成最低共沸物,难以通过简单精馏的方式获得。基于此,本文提出双塔萃取精馏、隔壁塔萃取精馏和反应精馏三种精馏工艺来制取高纯度叔丁醇。在双塔和隔壁塔萃取精馏的优化中,利用Aspen Plus软件模拟该分离过程,以年度总费用（TAC）为目标进行过程优化,得到最佳操作参数。在反应精馏塔中,采用环氧乙烷多股进料的方式,环氧乙烷可与水反应并打破叔丁醇/水的共沸平衡最终制得无水叔丁醇。鉴于反应精馏塔的复杂性,对于反应精馏塔的操作参数进行详细的灵敏度分析以确定反应精馏塔在叔丁醇除水的可行性和潜力。模拟结果表明,与双塔萃取精馏相比,隔壁塔萃取精馏虽然能降低能耗但是也会增加6.51%的TAC,因此隔壁塔萃取精馏并不具有经济性;而反应精馏塔则能降低47.69%的能耗和35.36%的TAC,显现出巨大的应用潜力。     

叔丁醇-水-环己烷体系恒沸精馏过程模拟研究

本文运用Aspen plus过程模拟软件模拟计算了叔丁醇-水-环己烷恒沸精馏过程,计算出了各塔板的温度和气液相流量及组成,同时考察了理论塔板数和最小共沸剂流量及全塔热负荷的关系;加料板位置的变化对恒沸精馏塔分离效果的影响;以及设备压强的变化对共沸精馏的影响。     

加碱萃取精馏制取无水叔丁醇

以乙二醇与KOH的混合物作萃取剂,采用加碱萃取精馏对85%叔丁醇进行分离,得到了纯度为99.5%的叔丁醇产品。设计了工艺流程,确定了操作条件,萃取剂可用减压精馏的方法回收,回收的萃取剂循环使用不影响分离性能。实验结果表明:加碱萃取精馏也是分离叔丁醇-水恒沸体系的有效方法。     

叔丁醇脱水制异丁烯的共沸反应精馏过程研究

以环己烷为共沸剂,磺酸树脂为催化剂对叔丁醇常压脱水共沸反应精馏工艺进行了模拟和实验研究,实验验证了该工艺制备异丁烯的可行性。通过Fortran编写动力学子程序接口,以NRTL为热力学模型,采用Aspen Plus建立反应精馏模型对该过程进行模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟计算方法是可靠的。进一步通过模拟计算考察了塔顶冷凝温度、分相器温度、塔板数、上升蒸汽量、进料位置、叔丁醇水溶液质量分数对共沸反应精馏过程的影响,获得在进料流率0.25 g/min、催化剂填充量为10 g时的最佳工艺条件:塔顶冷凝温度和分相器分别为2℃和50℃,总塔板板数为6块,上升蒸汽量为3.0 g/min,叔丁醇进料位置为2—5块板。在此最佳条件下,当进料中叔丁醇质量分数在75%以上时,叔丁醇的转化率达到96.00%以上。     

基于化学热泵系统的叔丁醇脱水反应精馏过程

采用柱状阳离子交换树脂S-54作催化剂研究了叔丁醇脱水的反应精馏过程.在实验基础上建立了该过程的数学模型,采用超松弛法,并以动态方程逼近计算稳态过程对模型进行了求解,计算结果与实验结果吻合良好.在以上研究基础上考察了不同进料流量、进料组成、进料位置以及不同回流比等对反应转化率的影响,进行了上述工艺操作参数的模拟寻优,得到以下结论：反应精馏操作实现了水从反应体系中的有效移除,减小了水对反应的阻害作用,使叔丁醇接近完全分解;同时改变操作压力可以适用不同温度热源的热量回收要求.     

热集成变压精馏分离乙醇-甲苯体系的过程模拟和优化

由于乙醇-甲苯体系为压力敏感体系,本文提出了热集成变压精馏分离乙醇-甲苯共沸体系的工艺方法,并通过实验数据验证了NRTL模型对模拟分离该体系的适用性。利用Aspen模拟软件,以NRTL方程为物性计算模拟,以乙醇和甲苯的纯度为约束变量,分离过程能耗最低为目标函数,采用优化分析,得到了模拟的优化参数,并通过模拟计算,制取了纯度不低于99.9%的甲苯和乙醇产品,收率达到99.9%以上。用高压塔的塔顶气相潜热作为常压塔再沸器热源的热集成变压精馏,与两塔均采用外界蒸汽供热的传统变压精馏方式相比,节能高达49%。     

醋酸-水体系复杂精馏过程模拟与优化

醋酸的缔合效应使得醋酸 水体系的非理想性非常严重,文中考虑汽相的二聚缔合,液相用NRTL方程修正其非理想性,计算出的常压下汽液平衡数据与文献值比较吻合,并把所推导的热力学模型用于多股进料精馏模拟计算,确定了精馏过程的最佳回流比以及精馏塔内温度、质量分数分布,并讨论进料温度、质量分数等因素变化对精馏过程的影响,获得了对醋酸 水体系精馏过程实际生产具有指导意义的优化操作参数。     

二甲苯-乙醇-乙酸乙酯的萃取精馏过程的模拟计算

应用Aspen Plus模拟软件对某化工废液二甲苯、乙醇和乙酸乙酯进行了连续精馏过程的模拟计算。先用普通精馏在塔底得到二甲苯产品的质量分数为99.9%,二甲苯的回收率为99.9%,塔顶可得到乙酸乙酯-乙醇的混合物。以乙二醇为萃取剂分离乙酸乙酯-乙醇,在回流比为5.5,溶剂比S为2.8时,可得到浓度为90%(质量分数)乙酸乙酯,回收率为90%;乙醇的浓度为90%(质量分数),回收率为90%,实现了废液的利用。     

甲醇精馏过程的模拟及优化

应用化工流程模拟软件ASPEN PLUS,对甲醇三塔精馏过程进行模拟,所得结果与生产操作数据基本吻合。对精馏塔的回流比及进料块位置进行了优化,优化后的产量和产品质量都有提高,效益增加1.3%。     

丙酮蒸馏塔的工艺模拟与优化

用工艺流程模拟软件ASPENPLUS对烟用丝束生产中的丙酮回收蒸馏塔进行了模拟计算,详细分析了进料含量、温度和位置对再沸器热负荷及相关参数的影响,结果表明,现有工艺条件下的最优操作方案为：最佳进料位置是19^a塔板,进料温度越高、含量越高,再沸器的热负荷越小、能耗越低,液相进料时,泡点温度最佳。生产中按优化结果进行操作,进料温度提高到65℃,可节能4％左右。     

苯加氢系统二甲苯塔的工艺模拟与优化改造

利用ASPEN PLUS化工流程模拟软件对苯加氢系统的二甲苯塔进行了模拟计算,获得了和设计值一致的数据。通过对二甲苯塔的进料状态、回流比和侧线采出量等问题的分析,提出了最优的操作方案,达到了提高塔的最大处理能力和增效降耗的目标。     

气相色谱法测定混合二甲苯馏程

利用气相色谱法分析混合二甲苯中各组份含量的精确变化,对照相应的馏程,得出经验公式,利用该经验公式计算出任一比例的混合二甲苯的馏程。     

丁醛精馏塔流程模拟与优化

利用Aspen-plus流程模拟软件对丁辛醇装置丁醛精馏塔建立流程模拟模型,比较模拟结果与设计值,通过灵敏度分析,确定最佳操作参数条件.     

甲醇双效精馏过程模拟和优化设计

采用PRO/II软件对甲醇双效精馏过程进行了过程模拟,通过以加压塔再沸器热负荷最低为目标函数,以混合浓度为边界条件,使加压塔和常压塔关于塔顶物料浓度的指定数值在一定范围内变动从而的到最优值。     

水蒸气蒸馏装置的优化

对大学有机化学实验中的"水蒸气蒸馏"装置的气密性、安全性、能源的利用率进行优化,探讨和研究了其应用于大学有机化学实验教学的可行性和优越性。与传统的"水蒸气蒸馏"装置相比优化后的装置的的节约能源、缩短时间、安全性能好,有较好的实用价值。     

焦化蒸氨工艺的模拟与优化

简要介绍了化工流程模拟软件,并利用化工流程模拟软件对唐山中润煤化工有限公司的蒸氨工艺进行了模拟,找到最佳操作条件。模拟结果表明:塔底出水氨浓度随蒸汽量的增加而增大,随进水量的增加而降低,当进水量为60t/h时,最经济的蒸汽量为7t/h;当蒸汽量为10t/h时,在保证塔底出水氨质量浓度小于100mg/L的前提下,最大处理能力为85t/h;当进水量>90t/h后,塔底出水氨质量浓度增加到200mg/L以上。     

C10常减压蒸馏装置过程模拟与优化

综述了国内外从重整C10中分离均四甲苯的技术和进展,并利用成熟的Aspen plus 软件,建立了常减压蒸馏分离C10混合重芳烃的稳态模型并进行稳态模拟,将模拟结果与现场生产数据进行比较,从而确定了模型的可靠程度。然后,对现有装置的工艺进行模拟并对工艺操作参数加以优化。为今后该工艺的进一步研究及优化工业化生产操作奠定了基础。