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%。     

环己烷/异丁醇共沸体系的共沸精馏和变压精馏流程模拟与优化

使用Aspen Plus V8.4对环己烷/异丁醇共沸物系的共沸精馏和变压精馏流程进行了模拟与优化。选用乙醇为共沸剂,分别建立了共沸精馏和变压精馏的全局流程,研究了原料进料位置、回流比和共沸剂进料位置对分离效率的影响,得到了2种分离方法的操作参数和工艺参数。结果表明,共沸精馏流程的原料最佳进料位置为14块板,最小回流比为3.00,共沸剂的最佳进料位置为第一块板。变压精馏流程中减压塔最佳进料位置为第8块板,总理论板数为10块板,最小回流比为1.144,最小理论板数为8块板。同时,对2个工艺流程进行了经济分析。结果表明,变压精馏的年总费用比共沸精馏下降了62.7%。     

变压精馏分离甲醇-苯体系的模拟与优化

基于甲醇-苯二元共沸体系的压力敏感性,利用Aspen Plus软件对变压精馏(PSD)分离甲醇-苯工艺进行模拟与优化。采用序贯迭代法,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,确定了最佳工艺条件:低压塔理论板数19,原料进料位置为第12块塔板,回流板位置为第9块板,回流比0.7;高压塔理论板数21,进料位置第14块塔板,回流比1,所得甲醇和苯产品纯度均达到了99.9%。同时,探究了变压精馏分离甲醇-苯工艺的部分热集成方案,与传统变压精馏相比可节能42.7%,可为甲醇-苯分离的实验研究及其他共沸体系的分离提供参考。     

醋酸甲酯和甲醇热集成变压精馏分离工艺模拟与优化

基于对醋酸甲酯与甲醇二元共沸特性的分析,提出热集成变压精馏分离醋酸甲酯和甲醇的工艺. 利用Aspen Plus软件对该分离过程进行模拟,以NRTL活度系数方程为物性计算方法,其二元相互作用参数由气液相平衡数据回归,分析了加压塔和常压塔的理论板数、进料位置及回流比对分离效果的影响,并进行了能耗比较. 结果表明,该工艺能很好地分离醋酸甲酯和甲醇,较佳的工艺条件为：加压塔操作压力909 kPa,理论板数32,第21块板进料,回流比4.2,塔釜醋酸甲酯纯度99.8%;常压塔操作压力101 kPa,理论板数30,第20块板进料,回流比4.6,塔釜甲醇纯度99.0%. 与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节能达45.8%;与以水为萃取剂的萃取精馏分离工艺相比,热集成变压精馏分离工艺更适合醋酸甲酯与甲醇体系的分离.     

热集成变压精馏分离乙醇-乙腈混合物

以乙醇-乙腈混合物为对象,研究了该体系在实验压力范围内的共沸组成,分析了采用变压精馏工艺分离精制乙醇和乙腈的可行性。通过比较实验压力范围内（101~500 kPa）体系的共沸组成与Aspen Plus模拟软件中计算的体系共沸组成,选择了适合的物性方法。在实验装置上进行了变压精馏法分离精制乙醇、乙腈混合物的实验,重点考察了不同回流比对分离效果的影响,得到了质量分数大于99.5%的乙醇和乙腈产品。 应用Aspen Plus模拟软件对乙醇-乙腈体系的热集成变压精馏过程进行了模拟计算,对比了热集成变压精馏与传统变压精馏的能耗,发现热集成变压精馏节能达35%。     

[Emim]AC萃取精馏分离乙酸甲酯和甲醇工艺模拟

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]AC)为萃取剂,萃取精馏分离乙酸甲酯和甲醇共沸体系。采用Aspen Plus流程模拟软件,对萃取精馏工艺进行了模拟和优化。考察了溶剂比、全塔理论塔板数、原料进料位置、萃取剂进料位置和回流比等工艺参数对分离效果的影响。萃取精馏塔的最佳工艺参数为:全塔理论板数30,原料和萃取剂进料位置分别为第23块和第2块理论板,回流比为1.0,溶剂比为0.7。闪蒸罐操作温度和压力分别为85℃和20 kPa。在最优工艺条件下,产品乙酸甲酯的质量分数达到99.95%,甲醇的质量分数达到99.54%,均满足分离要求。说明采用离子液体[Emim]AC作为萃取剂分离乙酸甲酯和甲醇共沸物具有工业应用前景。     

基于ASPEN PLUS的有机硅共沸物分离工艺模拟与研究

研究了采用双塔连续酯化分离法分离有机硅共沸物的生产工艺,并采用ASPEN PLUS过程模拟软件对酯化分离法的工艺过程进行模拟计算。对有机硅共沸物酯化分离这一反应体系的汽液平衡过程,采用ASPEN PLUS的DSTWU、RadFrac分离单元模块进行模拟,热力学方法选用NRTL模型,计算结果令人满意。对酯化法分离有机硅共沸物的工艺过程进行模拟计算,得到的流程工艺条件为:精馏Ⅰ塔理论塔板数58块,进料板数26,回流比22.8,塔顶温度41℃,塔顶压力101 kPa;反应精馏Ⅱ塔理论塔板数10块,进料板数5,回流比1.9,塔顶温度51℃,塔顶压力101 kPa,塔径为900 mm,最大负荷分率0.71,最大负荷因子0.05 m/s;填料高度6 m时,塔压降2 000 kPa,选用填料表面积121 m2/m3,填料孔隙率0.73。     

变压精馏分离甲醇与乙腈过程模拟与分析

针对甲醇-乙腈共沸体系的分离,建立了一种加压-常压的变压精馏分离工艺.采用Aspen Plus软件模拟计算,优化加压塔和常压塔的理论板数、回流比、进料位置及能耗.结果表明,较优工艺参数为加压塔操作压力500.0 k Pa,回流比2.4,35块理论板、第23块理论板进料;常压塔操作压力101.3 k Pa,回流比5.6,40块理论板、第13块理论板进料.该条件下高压塔塔釜可得到合格乙腈产品,低压塔塔釜可得到合格甲醇产品.优化后再沸器节约能耗约35.3%,冷凝器节约能耗约45.8%.     

变压精馏分离醚后C_4中甲醇组分模拟研究

基于Aspen Plus模拟软件,选用UNIFAC物性方法对变压精馏分离C_4与甲醇共沸物过程进行模拟与优化。考察了理论板数、回流比及进料位置对产品质量分数和能耗的影响。确定了较佳工艺条件:加压塔理论板数为30,回流比为1.2,原料进料位置分别为第15块塔板,塔釜C_4质量分数为99.99%;低压塔理论板数为20,回流比为1.2,进料位置为第9块塔板,塔釜甲醇质量分数为99.99%。与传统萃取精馏相比,变压精馏能耗稍高,但无需引入其他组分。     

变压精馏分离乙腈-异丙醇模拟计算及中试应用

利用乙腈-异丙醇物系在不同压力下共沸组成有较大变化的特点,提出变压精馏分离该共沸物系的工艺流程。对该分离过程进行了模拟计算,分析了减压塔和常压塔的理论板数、进料位置和回流比对分离效果的影响,得到了优化后的工艺参数。以模拟计算结果为指导设计并建立了中试装置。结果表明,优化后的工艺参数为:减压塔理论板数20,进料位置为第16块板,回流质量比2.66;常压塔理论板数22,进料位置为第13块板,回流质量比1.79。减压塔底异丙醇产品质量分数可达99.50%,常压塔底乙腈产品质量分数可达99.90%。中试结果表明关键数据与模拟值基本相符。