甲基丙烯酸甲酯/甲醇/水共沸体系变压精馏分离工艺的模拟与优化

对甲基丙烯酸甲酯/甲醇/水三元共沸混合物分离进行了常规变压精馏和双效热集成变压精馏模拟.以年总费用(TAC)为目标函数,对进料板位置、回流比、塔板数等参数进行了优化.在常规变压精馏工艺中,高压塔进料板位置最佳为第10块板、回流比为0.4、塔板数为23块,低压塔最佳进料板位置为第15块板、回流比为1.0、塔板数为60块,...     

完全热集成变压精馏分离丙酮-甲醇共沸物的过程模拟

基于丙酮-甲醇共沸物对压力变化敏感的特点,采用完全热集成变压精馏工艺分离该共沸物。基于相图分析,确定了精馏序列。以全流程的年度总费用TAC最小为目标,对两塔的塔板数、进料位置和回流比进行了优化设计。确定了丙酮-甲醇混合物(m丙酮:m甲醇=40:60)进料流率为3000kg/h的最佳工艺参数:低压塔操作压力为101.325kPa,塔板数为52块,丙酮-甲醇混合物和循环物流分别在第37块和22块位置进料,回流比为1.8;高压塔操作压力为506.625kPa,塔板数为33块,进料位置为第16块,回流比为4.3。高压塔塔顶物流和低压塔塔釜物流有43℃温差,满足完全热集成的条件,热集成负荷为1234.51kW。甲醇和丙酮纯度达到了99.9%,满足分离要求。结果表明完全热集成变压精馏工艺可以有效分离丙酮-甲醇共沸物。     

离子液体萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][Ac])为萃取剂,对乙酸甲酯-甲醇共沸体系的萃取精馏过程进行了模拟。研究了原料进料位置、理论板数、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比(萃取剂进料与原料进料摩尔流量的比值)等参数对萃取精馏过程的影响。模拟结果表明,乙酸甲酯的纯度随理论板数的增加先增加后趋于恒定,随萃取剂进料位置由塔顶向下移动而减小,原料进料位置、回流比和溶剂比存在最优值。利用模拟计算结果,获得了萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物的优化操作条件:理论板数27块,原料进料位置为第18块理论板,离子液体进料位置为第1块理论板,回流比为0.3,溶剂比为0.26。在此条件下,乙酸甲酯的纯度达到0.996 6。     

[DMIM]DMP萃取精馏分离丙酮和甲醇共沸体系的研究

采用Aspen Plus软件,对以离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([DMIM]DMP)为溶剂萃取精馏分离丙酮和甲醇共沸体系进行了模拟。通过优化溶剂比、全塔理论塔板数、原料进料位置、溶剂进料位置和回流比等工艺参数,产品丙酮的质量分数大于99.99%。溶剂再生塔采用减压精馏分离甲醇和溶剂,最终得到的甲醇和[DMIM]DMP的质量分数高达99.94%和99.99%。说明以[DMIM]DMP为溶剂萃取分离丙酮和甲醇共沸物具有很好的效果。     

乙酸异丙酯-异丙醇物系的热集成变压精馏分离模拟

采用Aspen软件及修正的Wilson模型模拟了压力对乙酸异丙酯-异丙醇物系共沸组成的影响,提出该物系基于热集成的变压精馏工艺。在此基础上,研究了系统能耗随变压精馏工艺两塔压力组合的变化趋势,优化了理论塔板数、进料位置、回流比等操作参数。模拟结果表明,高压塔操作压力为0.60 MPa、减压塔操作压力为0.02 MPa时,热集成系统能耗利用最合理。该压力条件下变压精馏工艺的最优理论塔板数为高压塔26块、减压塔38块;最优进料位置为高压塔第15块理论塔板、减压塔第10块理论塔板;基于热集成工艺的最优回流比为高压塔1.0,减压塔2.0。热集成变压精馏工艺可节能28.5%。     

丙烯酸乙酯装置酸分离系统工艺设计优化

利用Aspen Plus流程模拟软件,对丙烯酸乙酯装置的酸分离系统进行优化,验证了三塔合一的可行性,考察了理论塔板数、进料位置以及回流比对分离效果的影响。结果表明,当理论板数为13,进料板位置为第11板,回流比为1.5时,酸分离塔的分离效果最佳。将优化参数后的流程应用于某丙烯酸乙酯装置,模拟计算能耗节省25%以上。     

分离碳酸二甲酯和甲醇的常压-加压精馏工艺流程的模拟

针对尿素醇解法合成碳酸二甲酯(DMC)工艺中DMC含量较低的DMC-MeOH物系的分离,建立了模拟常压-加压精馏工艺流程的模型。物系的液相活度系数由Wilson方程计算,通过AspenPlus过程模拟软件对常压-加压精馏工艺进行模拟计算。计算结果表明,常压-加压精馏工艺的主要物流的计算结果与实验值基本吻合,所建立的模型可靠;在满足产品中w(DMC)=99.5%的条件下,工艺模拟优化的结果为:常压精馏塔和加压精馏塔(1.0MPa)的实际塔板数分别为21和11,进料板位置分别为第6和第4块塔板,回流比分别为3.5和1.1,塔顶采出与进料流量比分别为0.63和0.92。     

萃取精馏分离乙酸乙酯-乙醇的分析与优化

以萃取精馏法分离乙酸乙酯(EA)和乙醇共沸物系,通过汽液平衡和剩余曲线分析以及实验验证,选取了二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂;采用Aspen Plus软件分别对间歇精馏过程和连续精馏过程进行流程模拟,针对连续精馏过程,分析萃取剂进料量、塔板数、回流比、进料位置等参数对产品纯度及再沸器热负荷的影响。实验结果表明,通过对连续精馏过程的模拟找到最佳的操作条件为:原料组成为30%(w)乙醇、70%(w)EA,进料量为1 000 kg/h,DMSO进料量为1 600 kg/h,萃取精馏塔塔板数为30,质量回流比为0.9,原料进料位置为第21块板,萃取剂进料位置为第5块板,溶剂回收塔塔板数为10,质量回流比为0.6,进料位置为第5块板。在该条件下,产品中EA含量为99.93%(w)、乙醇含量为99.82%(w),且萃取剂DMSO可循环使用。     

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%。     

二氯甲烷废溶剂回收的工艺研究

采用Aspen Plus软件对二氯甲烷废溶剂回收分离过程进行模拟研究,确定了萃取塔(T1)的理论塔板数、萃取剂水的用量、二氯甲烷精馏塔(T2)的进料塔板位置、回流比R及理论板数等。通过萃取和精馏分离提纯了二氯甲烷废溶剂中的二氯甲烷,在工艺参数:萃取塔(T1)的理论塔板数为8,萃取剂水与二氯甲烷废溶剂质量比为0.5,二氯甲烷精馏塔(T2)理论塔板数为20,实际塔板数取30为佳,二氯甲烷溶剂从16～18块塔板进料,侧线采出二氯甲烷,回流比R为1.5时,塔顶产品二氯甲烷的质量分数≥99.70%,水分≤0.15%。     

二甲醚-甲醇-水体系精馏的实验研究

在装有丝绕矩形螺旋圈填料的精馏塔内进行二甲醚-甲醇-水三元体系精馏实验,原料在填料层的中部加入,在压力0．55MPa-0．95MPa,进料温度20℃～80℃,回流比0．1～0．6,进料中二甲醚摩尔分率0．0705～0．1354的范围内,考察了操作条件对二甲醚精馏的影响。实验结果表明：随着回流比和进料中二甲醚摩尔分率的增加,塔顶二甲醚的含量随之增大;随着操作压力的升高,塔顶二甲醚的含量减小;进料温度不大于70℃为宜。建立了二甲醚精馏塔的平衡级稳态数学模型,采用序贯的循环嵌套迭代计算方法对模型进行求解;结果表明模拟计算值和实验值吻合良好。     

采用双效变压精馏工艺分离甲苯-正丁醇的模拟

采用双效变压精馏工艺流程分离甲苯-正丁醇物系。利用Aspen Plus化工模拟软件,以分离过程能耗最低为目标函数、甲苯和正丁醇纯度为约束变量,对双效变压精馏工艺流程进行了优化计算。模拟结果表明,采用负压和常压双效变压精馏工艺可以实现甲苯-正丁醇物系的高纯度分离,即负压塔的优化操作参数为:塔压20.0 kPa、理论塔板数26块、进料板为第12块塔板、回流比1.1;常压塔的优化操作参数为:塔压102.0 kPa、理论塔板数32块、进料板为第14块塔板、回流比3.2。计算结果表明,与两塔采用外界蒸汽供热的方式相比,采用常压塔塔顶汽相潜热为负压塔塔底再沸器供热可节能约42.3%。     

加盐萃取精馏制取无水乙醇过程的模拟

利用PROⅡ流程模拟软件,在101.3kPa下,对以乙二醇-醋酸钾为复合萃取剂(醋酸钾的质量浓度为0.2g/mL)的质量分数95%的乙醇水溶液加盐萃取精馏制取无水乙醇的过程进行模拟计算,并进行了实验验证。考察了萃取剂进料位置、原料进料位置、溶剂比(萃取剂与进料的质量比)、回流比等对塔顶乙醇含量的影响。模拟结果表明,随回流比、溶剂比的增大,塔顶乙醇含量增加;随萃取剂进料位置降低或原料进料位置的升高,塔顶乙醇的含量降低;萃取段所需理论板数不少于9块。最佳的回流比为1.0、溶剂比为1.0,在此条件下,塔顶乙醇的质量分数可达99.9%。模拟值与实验值吻合良好。     

轻汽油醚化装置降低能耗的措施

介绍了中石油云南石化有限公司轻汽油醚化装置的节能优化操作.优化后醇烯比从1.4降到1.35,分馏塔压力从0.25 MPa降到0.24 MPa,塔底操作温度从119℃降到117℃,塔底再沸器低压蒸汽耗量从8.12 t/h降到5.72 t/h;甲醇回收塔塔压从0.17 MPa降到0.08 MPa,回流量从18.5 t/h降...     

操作条件对流化催化裂化汽油重馏分催化精馏加氢脱硫的影响

利用 CoMoP/Al_2O_3-TiO_2汽油加氢脱硫工业催化剂,在新型垂直筛板塔催化精馏装置上对流化催化裂化(FCC)汽油重馏分进行加氢脱硫,考察了进料口位置、压力、氢气与原料油的体积比、原料油的液态空速和回流比对催化精馏加氢脱硫效果的影响。实验结果表明,在进料口位置为第7塔节、压力2.0 MFa、反应段平均温度279℃、氢气与原料油的体积比300、液态空速2.0 h~(-1)、回流比2.0的条件下,FCC 汽油重馏分脱硫率达到95.73%,硫含量由850 42μg/g 降至36.32μg/g,辛烷值损失仅为0.6。将催化精馏加氢脱硫与固定床加氢脱硫进行了对比,结果表明,在相似的操作条件下,催化精馏加氢脱硫的脱硫率略低于固定床加氢脱硫,但油品的辛烷值损失较小。     

常压精馏分离环氧丙烷-甲醇的工艺模拟

利用计算机对环氧丙烷-甲醇混合物进行了常压精馏过程模拟,体系的逸度系数和活度系数分别采用位力方程和 NRTL 热力学模型。分析了理论塔板数、进料位置、回流比、塔顶采出量等操作参数对过程的影响,并得出了最佳工艺参数为:采用45块理论塔板,第37块板进料,回流比为5,可以得到99.5%(质量分数)的环氧丙烷,同时塔釜得到98.2%(质量分数)的甲醇。模拟结果对工业过程的设计和设备改造具有一定指导意义。     

采用分离集成技术从碳十芳烃中提取均四甲苯

采用萃取精馏和连续多级结晶相结合的分离集成技术从C_(10)芳烃中提取均四甲苯。选择甘油为萃取剂,考察实际塔板数、回流比、萃取剂与原料液的体积比(溶剂比)、进料量、结晶温度、结晶时间、抽滤时间等因素对分离均四甲苯的影响。萃取精馏条件:实际塔板数为106块、原料进料位置为第75块塔板、萃取剂进料位置为第5块塔板、溶剂比为1.0、回流比为4、原料进料量为2 mL/min,在此条件下,萃取塔顶馏分中均四甲苯的质量分数为42.7%,收率达到98.4%。连续多级结晶条件:结晶温度-6℃、结晶时间5 h、抽滤时间20 min,在此条件下,可将均四甲苯质量分数从42.7%提纯到99.18%,收率为90.95%。     

萃取精馏分离邻二甲苯-苯乙烯过程的模拟

选用N-甲基吡咯烷酮作为萃取剂,采用Wilson模型作为气液平衡的计算模型,利用化工流程模拟软件,对萃取精馏分离邻二甲苯-苯乙烯的过程进行模拟。考察了溶剂和原料的进料位置、萃取剂与原料的质量比(溶剂比)、回流比和理论塔板数对苯乙烯回收率和萃取精馏塔塔釜热负荷的影响,并通过正交实验设计得到较优的精馏操作参数。在满足产品中苯乙烯含量为99%(w)的条件下,正交优化的结果为:溶剂进料位置第6块塔板、原料进料位置第72块塔板、溶剂比9、回流比8、理论塔板数140。在该条件下,苯乙烯回收率为95.46%,热负荷为4.611 7 GJ/h,综合评价最好。     

三乙胺、乙醇和水混合物分离工艺模拟与优化

以化工流程模拟软件Aspen Plus为工具,通过模拟数据与文献数据对比,确定选用SR-POLAR热力学方程模拟研究体系.利用残余曲线、蒸馏边界理论对三乙胺、乙醇和水混合液模拟分析,确定采用变压精馏技术分离共沸混合物设计方案,利用灵敏度分析对流程进行优化设计.结果表明:低压精馏塔理论塔板数为25、回流比为5,原料进料位...     

氯乙烯精馏工艺流程的模拟计算及技术改造

采用Aspen Plus化工流程模拟软件对250 kt/a聚氯乙烯装置的精馏过程进行模拟和优化,对回流比、进料位置及馏出比等操作参数进行灵敏度分析。模拟计算得到低沸塔和高沸塔的设计参数分别为:实际塔板数34和40、回流比2.0和0.8、进料位置第16和第14块塔板、馏出比0.1～0.3和0.8～0.9。以设计参数为基础,采用高效导向筛板对低沸塔和高沸塔进行改造,低沸塔能耗降低50%,冷凝水用量节省6.6 t/h;高沸塔能耗降低36%,冷凝水用量节省42 t/h;产品中氯乙烯的含量达99.99%(w)以上,改造效果良好。