顺流多效精馏回收DMAC

针对含DMAC废水回收工艺的高能耗问题,提出了分离DMAC-水体系的顺流双效、三效和四效精馏工艺流程。利用Aspen Plus化工模拟软件中的RADFRAC严格精馏模块和WILSON热力学计算模型,利用Matlab程序对顺流双效精馏、三效精馏、四效精馏进行经济评估。以各效的设备费用和操作费用资金的相对值最低为目标,确定了回收DMAC最佳的方案为顺流三效精馏工艺。     

减压逆流多效精馏回收膜工业废水中的DMAC

针对膜工业中所产生的质量分数为5%～15%的N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)废水,提出了分离DMAC废水减压逆流的双效、三效和四效精馏工艺流程。通过实验和Aspen流程模拟对多效精馏的工艺进行了研究。利用响应面法(RSM)对多效流程进行了优化,以最小年度总费用(TAC)为目标函数,确定了回收废水中DMAC最佳方案为减压逆流三效精馏工艺。     

双效精馏精制甲缩醛的过程模拟

甲缩醛法制甲醛过程中,在精馏浓缩甲缩醛时,容易形成甲醇-甲缩醛共沸体系,不易得到高纯度的甲缩醛。通过研究分析可知甲醇-甲缩醛的共沸组成随压力的变化而变化,因此现有的很多工艺均采用变压精馏分离甲缩醛。其缺点是能耗高、效率低,能量的损失较大。为了进一步提高甲缩醛精馏塔的效率,在变压精馏的基础上运用双效精馏的方法来改进甲缩醛分离提纯工艺。模拟结果,甲缩醛精馏塔为:27块理论板,压力为1 000 kPa,双效精馏过程中塔底再沸器和塔顶冷凝器的节能率分别为54.97%和37.79%。     

双效精馏节能技术研究进展

精馏是化工生产中的重要操作单元,由于其能耗大,节能潜力高而备受关注。双效精馏是利用2个精馏塔的操作压力不同而设计的,通过重复利用给定数量的能量来提高精馏设备的热力效率。主要介绍了双效精馏的3种典型的工艺流程：顺流双效精馏、平流双效精馏、逆流双效精馏,并从能源利用方面分析它们的特点和适用条件。综述了近年的双效精馏的模拟优化成果以及其节能现状与发展趋势。     

复杂平流多效精馏系统常规操作的模型及算法

操作型调优可以在不增加生产设备的情况下,通过调整工艺操作条件取得明显的经济效益,而要进行操作型调优首先必须对操作型多效精馏的过程进行严格模拟。对操作型多效精馏的过程进行严格模拟时,平衡级模型是最适用、应用最广的方法。以往文献的模拟方法为先模拟各效精馏塔的单塔衡算,再模拟各塔之间的塔间衡算,这种逐效嵌套式的模拟方法计算量较大,如果涉及到优化问题,计算量还要大得多。建立了计算量较少的多效精馏操作型问题的严格计算模型。研究结果为平流多效精馏的分离过程提供基础数据,对精馏过程的节能降耗具有重要的指导意义。     

不同类型双效精馏流程节能特性的研究

本研究利用工程模拟软件,选择乙醇-水二元物系为模型,对不同类型的3种双效精馏流程(平流双效精馏、顺流双效精馏和逆流双效精馏)进行了流程模拟,考查了不同的原料组成、不同的进料温度在分离要求相同的情况下,与普通精馏塔相比,各类型流程节能率的变化情况。结果表明,(1)原料组成变化对平流双效精馏节能率基本没影响,进料温度在泡点下,平流双效精馏节能率更高;(2)对于顺流双效精馏,进料温度的变化对其节能率的影响较大,进料温度越高两种流程的节能率越低,原进料组成中轻组分含量越多,节能率越高;(3)逆流双效精馏流程适合进料中低沸组分浓度高于高沸组分浓度的物系精馏分离。低沸组分的浓度越大,应用逆流双效精馏流程的节能率会越高。对于逆流双效精馏流程的3种不同流程的节能率均随着进料温度的升高而下降。     

进料组成对双效精馏节能效果的影响

以乙醇-水为物系,通过模拟计算,研究了进料组成对平流双效精馏、顺流双效精馏和逆流双效精馏节能效果的影响。结果表明,平流双效精馏和逆流双效精馏的节能率随进料中易挥发组分质量分数的增加而增大,节能率均在40%以上。而顺流双效HGL精馏节能率随进料中易挥发组分质量分数的增加而略有降低,节能率近50%。因此,当进料中轻、重组分质量分数差不多,或轻组分质量分数较多时,选用平流双效精馏和逆流双效精馏节能效果较好,当进料中重组分质量分数较多时,顺流双效精馏节能效果较好。     

双效热泵精馏分离乙醇-异丙醇近沸体系的模拟研究

以乙醇-异丙醇体系为研究对象,分别采用常规精馏、双效精馏、双效热泵精馏进行分离,使用Aspen Plus流程模拟软件进行模拟计算,以年总费用最低为目标函数,得到了相关的工艺参数,结果表明,双效热泵精馏的年综合费用比双效精馏节约了59.5%,比常规精馏节约了77.5%。     

一种节能效果显著的精馏节能技术——多效精馏

近些年来,随着精馏节能技术的深入发展,多效精馏引起了人们的注目。多效精馏系统由若干压力不同的精馏塔构成。而且依压力高低的顺序,相邻两个塔的高压塔塔顶蒸汽作低压塔再沸器的热源,也就是说,除压力最低的塔之外,其余各塔塔顶蒸汽的冷凝潜热均被精馏系统自身回收利用,从而使精馏过程的能耗降低。与多效蒸发类似,多效精馏的工艺流程根据加热蒸汽和物料的流向不同,通常也分为平流、顺流和逆     

具有热集成和水集成的甲醇精馏新工艺及其模拟

提出了一种新的三塔精馏工艺用于合成甲醇的精制过程.在采用差压双效精馏实现系统内的热集成方案中,新工艺从加压精馏塔进料板上部的侧线采出中等甲醇浓度的物料作为常压精馏塔的进料,有效地平衡了两塔的分离负荷,进一步降低了双效精馏的总能耗,同时,将预精馏塔产生的盐碱类物质浓缩分离到加压塔底采出,使常压塔底出料为高纯度软水,将其循环复用为预塔萃取水,实现了系统内的工艺软水集成,不但降低了新鲜工艺软水的消耗,而且还减少了系统的废水排放量.运用计算机稳态模拟方法对传统的两塔工艺、现有的三塔双效精馏工艺和本文提出的新工艺进行了对比研究,研究结果表明：新工艺可以比两塔工艺节能49.2%,节水38.0%;比现有三塔工艺节能24.7%,节水38.0%.     

变压精馏分离甲醇-丙酮的工艺模拟及优化

采用Aspen Plus软件,以塔釜能耗为目标,以甲醇、丙酮纯度为约束函数,对双效变压精馏分离甲醇-丙酮工艺过程进行模拟。分析了操作压力、理论板数、回流比、进料位置和进料温度等参数对精馏过程的影响。确定了最优工艺参数：减压塔操作压力40 kPa,理论板数37,回流比2.4,进料塔板数26,进料温度25 ℃;常压塔理论板数30,回流比4.2,进料塔板数23。减压塔所得甲醇质量分数为99.0%,常压塔所得丙酮质量分数为99.7%。对比变压精馏和萃取精馏过程,变压精馏更容易得到高纯度丙酮产品,节能约13.4%。模拟结果对工业设计和设备改造具有一定指导意义。     

双效精馏的节能效果

<正> 双效精馏是用两个压力不同的精馏塔代替普通精馏塔,以达到分离均相液体混合物的目的。该法利用高压塔塔顶的产品蒸汽作为低压塔再沸器的热源,因而是一种降低能耗的节能精馏工艺。与双效蒸发类似,依高压塔塔顶产品蒸汽与物料的流向不同,双效精馏有三种常用的流程,如图所示。     

多效精馏与节能

<正> 多效精馏是把普通精馏塔能够分离的均相液体混合物,改用多个压力不同的精馏塔处理,并依次用压力高的塔塔顶蒸汽作相邻压力低的塔再沸器的热源,即除压力最低的塔之外,各塔塔顶蒸汽的汽化潜热,均被精馏系统自身回收利用,从而降低精馏的能耗。作为一种精馏节能新工艺,近几年来,多效精馏的理论研究不断深入,在工业生产中的应用也日益广泛。     

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。     

乙醇-水体系双效精馏过程模拟

利用ASPEN-PLUS模拟乙醇.水体系分离过程,考察并流型、平流型,逆流型三种双效精馏流程.在相同的设计基础和要求下,从设备投资和节能效果两方面对三种双效精馏流程和单塔流程进行比较.结果显示,并流型双效精馏流程更具优势.     

ChemCAD模拟分离混合二元酸二甲酯研究

采用ChemCAD软件对混合二元酸二甲酯的精馏分离过程进行模拟。首先选用简捷精馏模型分别对己二酸二甲酯和戊二酸二甲酯混合物,戊二酸二甲酯和丁二酸二甲酯混合物进行初步分离模拟,再选用联立矫正精馏模型进行两步间歇精馏模拟,得到合适的精馏条件。结果表明:精馏塔Ⅰ和精馏塔Ⅱ的塔板数均为22,塔顶压力为0.01 MPa,塔压降为0.001 MPa,再沸器温度小于423 K,进料口在塔板数12处,精馏塔Ⅰ最小回流比为2.42,精馏塔Ⅱ最小回流比为0.69时,进行模拟精馏,得到丁二酸二甲酯的纯度为99.60%,戊二酸二甲酯的纯度为99.61%,己二酸二甲酯的纯度为99.70%;根据模拟结果,采用精馏装置对混合二元酸二甲酯进行实验验证,实验结果与模拟结果相近。     

双效精馏分离甲醇和醋酸甲酯工艺模拟

在聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)生产工艺中,醇解反应副产醋酸甲酯,在分离醋酸甲酯时容易形成甲醇和醋酸甲酯共沸体系,不易得到高纯度的醋酸甲酯产品。研究了甲醇和醋酸甲酯形成二元共沸物特性,提出采用双效精馏工艺分离甲醇和醋酸甲酯。利用Aspen Plus软件对分离工艺进行模拟及优化,模拟结果显示较佳的工艺条件:低压塔操作压力35 k Pa(G),塔顶采出量1 500 kg/h,理论板数23,第9块板进料,S6流股第5块板进料,回流比6;高压塔操作压力680 k Pa(G),理论板数19,第7块板进料,回流比3。双效精馏过程中塔底再沸器和塔顶冷凝器节能率分别为27.18%和28.35%。     

MTBE裂解制异丁烯工艺中吸收液甲醇精馏单元的模拟和优化

本研究以MTBE为原料,利用MTBE裂解制取异丁烯,以年产2万吨异丁烯装置的脱重精馏单元为模型,模拟异丁烯脱重精馏系统,通过Aspen模拟软件模拟研究精馏塔理论板数、回流比(回流率)、进料位置和塔顶采出与进料比对精馏塔分离效果及塔底再沸器热负荷的影响,以分离要求为目标,综合考虑优化操作条件。     

DMF/DMAc废液回收工艺能耗对比研究

以DMF浓度为5 wt%～40 wt%的废液为研究对象，利用Aspen Plus软件，对双效精馏、三效精馏、热泵精馏和萃取+精馏4种工艺路线的吨产品蒸汽消耗（SPP）做了模拟计算和对比。结果表明，当DMF浓度在24 wt%以下时，SPP由小到大依次是热泵精馏、萃取+精馏、三效精馏、双效精馏；当DMF浓度在24 wt%～33 wt%之间时，SPP由小到大依次是萃取+精馏、热泵精馏、三效精馏、双效精馏；当DMF浓度在33 wt%～40 wt%之间时，各工艺的SPP都很接近，差别已不明显。本文还对比了仅考虑蒸汽消耗和压缩机电耗费用在内的吨产品操作费用，结果类似。     

用Excel进行精馏塔理论板数的计算

精馏是化学工业和石油化工中最常用的分离液体混合物的方法,精馏塔理论板数的计算是精馏塔的优化设计和操作参数优的必要过程。本文以苯-甲苯精馏体系为例,采用逐板计算法,利用EXCEL完成精馏过程理论板的快速、准确求取,并且通过计算分析了进料热状态和回流比对精馏塔理论板数的影响。