萃取精馏与变压精馏分离甲醇-乙腈共沸物的研究

In the present work, a comparative study of the extractive distillation and pressure swing distillation for methanol-acetonitrile azeotropic separation is performed for the first time. Different separation alternatives, including the conventional extractive distillation, the extractive distillation with vapor or liquid side-stream, the pressure-swing distillation with or without full heat integration, and the heat-pump assisted pressure-swing distillation are rigorously simulated and optimized based on the minimum total annual cost (TAC) via the sequential iterative strategy. The results show that TAC and CO2 emission of the new extractive distillation with vapor side-stream (Vapor-SED) are similar to that of the extractive distillation with liquid side-stream (Liquid-SED). Furthermore, the Vapor-SED and Liquid-SED gives 30.01% and 30.56% reduction in TAC and 23.32% and 23.49% reduction in CO2 emission, respectively, over the most competitive fully heat-integrated PSD configuration. Hence, extractive distillation with vapor or liquid side-stream appears to be better option economically and environmentally for separation of methanol and acetonitrile.     

变压精馏和萃取精馏分离乙腈-正丙醇工艺优化

通过乙腈-正丙醇的共沸性质剖析,探索了变压精馏与萃取精馏进行该二元共沸物分离的可行性.利用NRTL方程计算液相的活度系数,其二元相互参数采用实验相平衡数据拟合,通过Aspen Plus对上述2种分离方法开展模拟优化,以年度总费用(T AC)最小为目标函数,得到了2种工艺的优化设计参数.结果表明,采用双塔变压精馏或萃取精...     

变压精馏分离碳酸二甲酯-甲醇共沸物的稳态模拟

碳酸二甲酯与甲醇形成的共沸物是一种难以分离的物系,采用Wilson热力学模型,通过Aspen Plus流程模拟软件对变压精馏分离碳酸二甲酯-甲醇共沸物的工艺进行稳态模拟优化,优化后的结果为:常压塔(0.1 MPa)实际塔板数为25,进料板位置为5,回流比为1.4;加压塔(1MPa)实际塔板数为34,进料板位置为27,回流比为1.2。优化后碳酸二甲酯与甲醇的回收率均为99.99%。     

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。     

甲醇装置三塔精馏节能技术

江苏恒盛化肥有限公司甲醇精馏装置所采用的三塔精馏技术,体现出消耗低、操作容易、工艺指标调整快、系统运行稳定、产品质量好、环保效益好等优点。本文就其先进技术应用与节能减排措施进行了总结。     

常规和双效变压精馏工艺分离乙醇胺和三乙烯二胺的模拟

基于乙醇胺和三乙烯二胺物系共沸组成随压力变化显著的特点,采用常规变压精馏工艺分离乙醇胺和三乙烯二胺物系;为降低常规变压精馏工艺的能耗,提出双效精馏和变压精馏耦合的双效变压精馏新工艺。采用Aspen Plus化工流程模拟软件对常规变压精馏工艺和双效变压精馏工艺进行模拟。模拟结果表明,采用常规变压精馏工艺和双效变压精馏工艺都能实现乙醇胺和三乙烯二胺物系的分离,乙醇胺和三乙烯二胺的纯度都可达到99.90%(w);与常规变压精馏工艺相比,采用双效变压精馏工艺,加热公用工程可节能29.65%,冷却公用工程可节能31.51%。     

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%。     

正戊烷共沸精馏甲缩醛-甲醇分离过程模拟与优化

选择正戊烷为共沸剂,研究甲缩醛-甲醇体系的共沸精馏分离工艺。以三元相图为基础进行概念设计,确定了合适的共沸精馏分离流程。采用Aspen Plus模拟软件对该过程进行工艺模拟与优化,分析确定了优化的操作压力、操作温度和溶剂比等工艺操作条件,对比考察了精馏塔塔板数、进料位置、溶剂比等工艺参数对产品质量和能耗指标的影响。结果表明,采用正戊烷作为共沸剂的共沸精馏工艺,可高效地实现甲缩醛-甲醇混合物的分离,甲缩醛产品质量浓度可达99%,甲缩醛回收率不低于99.9%。与常规变压精馏工艺相比,共沸精馏工艺的能耗约可降低36%,具有较好的工业应用价值。     

不同阳离子醋酸类离子液体作萃取剂分离丙酸甲酯-甲醇共沸体系

采用COSMOthermX软件从27种阳离子和26种阴离子组成的702种离子液体(ILs)中筛选出1-丁基-2,3-二甲基咪唑醋酸盐([BMMIM][Ac])、1-乙基-2,3-二甲基咪唑醋酸盐([EMMIM][Ac])和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][Ac])为萃取剂,在101.3 kPa下,测定了丙酸甲...     

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,...     

亚高原地区变压精馏分离乙酸乙酯-乙醇的研究

对亚高原地区乙酸乙酯-乙醇共沸物进行了变压精馏分离工艺(PSD)模拟,低压塔压力设定为云贵高原地区的大气压0.85 atm,高压塔压力设定为3 atm。以年度总费用TAC最小为依据,对各项设计变量如理论塔板数、回流比和进料位置等进行了优化,在此基础上,本文又进行了部分热集成变压精馏(PHIPSD)和完全热集成变压精馏(FHIPSD)的工艺设计。结果表明热集成工艺需要更低的设备成本和能耗成本,相比无热集成工艺,部分热集成变压精馏(PHIPSD)和完全热集成变压精馏(FHIPSD)的年度总费用TAC分别节省27.82 %和28.89 %,完全热集成变压精馏工艺可以有效分离乙酸乙酯—乙醇共沸物,且经济上更合理,本文的研究内容为亚高原地区此类共沸物的分离提供一些技术参考。     

常减压蒸馏装置换热网络的节能优化

利用夹点技术理论对耗能严重的某炼油厂常减压蒸馏装置进行用能诊断分析;并结合热力学原理得到两种优化换热网络,节能效果显著。     

气体分馏装置的节能优化

随着节能工作进一步开展,各种新节能设备和技术日趋完善。化工过程系统也陆续提出解决炼油等行业生产过程中如何更有效地回收能量提高能量利用率的问题,这一问题的解决对于生产中的节能降耗具有重要意义。通过对多套气体分馏装置的研究,利用过程能量集成技术对其换热网络进行节能优化,提出了热泵精馏的工艺。该工艺可靠,节能效果显著,且可行,并具有十分重要的意义。     

常减压蒸馏装置换热网络的节能技术改造

为提高原油的换热终温,中国石油长庆石化公司通过模拟计算,采用夹点技术对５００万ｔ／ａ常减压蒸馏装置换热网络进行了节能技术改造。主要改造内容是调整换热网络和新增换热面积。与改造前相比,改造后原油的换热终温达到２９７℃,提高了１４℃;加热炉燃料单耗［ｍ（标准油）／ｍ（原油）］下降了０．８ｋｇ／ｔ。     

炼油厂蒸馏装置节能降耗措施研究

独山子石化炼油厂蒸馏装置运行换热终温约275℃,较设计值300℃低25℃,导致装置常压炉高负荷运行。当处理量提至1 010t/h时,常压炉炉膛温度已接近工艺指标上限(900℃)。为了缓解常压炉长期高负荷运行,通过实施初馏塔出初侧线,可以将初馏塔内的部分重石脑油跨过常压炉,直接通过常一中回流线进入常压塔,降低常压炉负荷3.46%,同时提高装置加工量41t/h,实现降低常压炉燃料气消耗2 937t/a,提高了装置的运行效益。     

变压吸附技术在聚乙烯装置尾气回收项目上的应用

为利用尾气中的有用成分并减小环境污染,中国石化广州石化公司采用变压吸附(PSA)技术,在聚乙烯装置实施了排放尾气回收利用项目.项目实施后,从尾气中回收出烃类体积分数大于90％的富烃气作为燃料气使用,达到了取消化工区火炬的目的;还从尾气中回收出氮气和氢气体积分数大于98％的氢氮气产品;装置的综合能耗[m(标准油)/m(聚乙烯)]可降低3.76 kg/t.