丙酮-氯仿萃取精馏分离工艺优化研究

利用Aspen Plus化工模拟软件对丙酮-氯仿萃取精馏工艺流程进行了模拟优化研究,并利用Aspen Economic对其进行了经济估算。利用Model Analysis tools确定最终较优流程参数为:萃取精馏塔理论板数30块,第11块理论板进料,回流比6. 4,塔顶丙酮回收率96. 57%,摩尔分数为99. 7%。萃取剂回收塔理论板数6块,第3块理论板进料,回流比2,塔顶氯仿回收率为99. 96%,摩尔分数98. 2%,塔釜二甲基亚砜摩尔分数98%,全部回流至萃取精馏塔,补充萃取剂量流量1. 25 kg/h。对萃取精馏工艺进行经济估算得到设备费用28万元,年操作费用391万元,总投资3 838万元,总期望回报率为20%。     

焦化粗苯精馏工艺的优化设计

为解决当前焦化粗苯产品萃取精馏过程中存在的产品纯度不够、能耗高等问题，在对焦化粗苯精馏工艺进行简单概述的基础上，结合实践生产基于Aspen Plus构建了萃取精馏系统的模拟流程，并对模拟流程的准确性进行了综合验证。重点对T1204塔的操作参数包括进料位置、溶剂、塔顶压力等参数进行优化，最终达到了提升产品质量和降低能耗的目的。     

萃取精馏分离制药废液中乙酸乙酯-异丙醇的模拟与优化

利用Aspen Plus化工流程模拟软件采用萃取精馏法,以二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂,对乙酸乙酯和异丙醇共沸体系的分离进行了模拟和优化。确定最优工艺参数为:萃取精馏塔理论板数43,混合物进料位置28,萃取剂进料位置4,回流比2.3,溶剂比4;溶剂回收塔理论板14,进料位置8,回流比1。萃取精馏塔塔顶乙酸乙酯含量99.80%,溶剂回收塔塔顶异丙醇含量99.40%。对工业化分离过程优化操作及设计具有指导意义。     

连续萃取精馏分离环己烯-环己烷的模拟与优化

利用化工流程模拟软件Aspen Plus V8.6,以N, N-二甲基乙酰胺为萃取剂对环己烯-环己烷体系进行萃取精馏模拟及优化。通过灵敏度分析工具确定了环己烯萃取精馏塔的最佳工艺操作参数为:全塔采用74块理论板数,萃取剂进料位置在17块理论板,原料进料位置在第40块理论板,回流比为12.8,溶剂比为7.6,此时环己烯分离塔顶环己烯质量分数≤1.5%,萃取剂N, N-二甲基乙酰胺质量分数≤0.002 1%,塔釜环己烯回收率≥99.7%,满足工艺分离要求。对现有生产工艺进行了优化,优化后系统能耗降低了约9.6%。     

碳酸丙烯酯生产工艺分离工段的模拟优化

利用Aspen Plus模拟软件对CO_2捕集生产碳酸丙烯酯精馏工段进行模拟优化。首先根据物系性质选取合适的热力学方法和模拟模型,再对待分离组分进行分析,确定合适的分离序列,即采用双塔精馏,主要产品碳酸丙烯酯在一塔塔釜获得,副产品丙二醇在塔塔釜获得;运用Aspen Plus中的DSTWU模块,确定精馏塔的初始参数。在初始参数下,利用Aspen Plus的Rad FRac模块对二塔进行严格计算,并通过多次优化得到了合适的进料温度、操作压力;利用Sensitivity模块进行灵敏度分析,得到2个塔的进料位置、回流比、馏出比等参数的优化结果。产品PC质量分数达到99.6%,产品PG质量分数达到99.9%,达到分离要求。     

萃取精馏分离甲醇-乙酸乙酯的模拟研究

通过Aspen Plus化工流程模拟软件,利用萃取精馏法,以二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂,对甲醇-乙酸乙酯共沸物进行了分离模拟研究。确定最优工艺参数为:萃取精馏塔理论板数41,混合物进料位置25,萃取剂进料位置4,回流比2.1,溶剂比3.8;溶剂回收塔理论板数12,进料位置7,回流比0.7。萃取精馏塔塔顶乙酸乙酯质量分数达99.80%,溶剂回收塔塔顶甲醇质量分数达99.74%。对分离过程优化操作及设计提供了理论依据。     

单(2-羟乙基)铵甲酸盐离子液体用于乙醇水溶液萃取精馏的过程模拟

利用Aspen Plus模拟软件,模拟研究了由乙醇质量分数为95%的工业酒精通过常压萃取精馏制取无水乙醇的工艺过程,并对单(2-羟乙基)铵甲酸盐离子液体和乙二醇传统萃取剂的分离性能进行了比较分析。考察了原料和萃取剂的进料位置、萃取剂用量、回流比等参数对分离效果的影响,获得了优化的操作条件,即精馏塔塔板数28,原料进料板为第17块,萃取剂进料板为第2块,溶剂比为0.6,摩尔回流比为1.6。在优化操作条件下,塔顶产品中乙醇的质量分数可达99.98%,与乙二醇为萃取剂的传统萃取精馏过程相比,再沸器热负荷降低28%,具有明显的节能效果。     

基于Aspen plus异丙醚-异丙醇-水的连续萃取分离

选用乙二醇(EG)为萃取剂,用Aspen Plus化工模拟软件中的Radfrac单元操作模块,采用UNIFAC物性计算方法,通过优化各参数,在适宜操作条件下,塔顶可以得到高纯度的二异丙醚、异丙醇产品。     

丙酮-氯仿共沸体系萃取精馏过程模拟与优化

应用化工过程模拟软件Aspen Plus对丙酮-氯仿最低共沸物系的连续萃取精馏过程进行了模拟与优化。通过Aspen物性分析,筛选出合适的萃取剂为二甲基亚砜。确定了双塔连续萃取精馏的工艺流程,并利用灵敏度分析工具考察了萃取精馏塔的理论塔数、回流比、原料进料位置、萃取剂进料位置、溶剂比(萃取剂对原料的物质的量比)对分离效果的影响。确定的最佳工艺方案为:全塔理论板数为45,原料和萃取剂分别在第11块和第3块理论板进料,回流比为2.5,溶剂比为1.9。在此工艺条件下:萃取精馏塔塔顶丙酮的分离效果达99.95%,萃取剂回收塔塔顶氯仿的纯度达到98.34%;萃取剂二甲基亚砜的循环补充量为5.557mol/h。模拟与优化结果为丙酮-氯仿共沸物连续萃取精馏分离过程的设计和操作提供了参考。     

萃取精馏分离甲醇-四氢呋喃共沸体系的流程模拟

应用化工过程模拟软件Aspen Plus V7.3对甲醇-四氢呋喃最低共沸物系的连续萃取精馏过程进行了模拟与优化。通过Aspen物性分析,筛选出合适的萃取剂为二甲基亚砜。确定了双塔连续萃取精馏的工艺流程,并利用灵敏度分析工具考察了萃取精馏塔的理论塔数、原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比(萃取剂对原料的物质的量比)对分离效果的影响。确定的最佳工艺方案为:全塔理论板数为32,原料和萃取剂分别在第26块和第4块理论板进料,回流比为3,溶剂比为1.9。在此工艺条件下:萃取精馏塔塔顶四氢呋喃的分离效果达99.98%,萃取剂回收塔塔顶甲醇的纯度达到99.96%;萃取剂二甲基亚砜的循环补充量为8.58 mol/h。模拟与优化结果为甲醇-四氢呋喃共沸物连续萃取精馏分离过程的设计和操作提供了参考。     

从四氢呋喃、乙醇和水混合液中提取四氢呋喃和乙醇的研究

建立精制四氢呋喃和提纯乙醇的方法,采用Aspen Plus模拟软件对萃取精馏精制四氢呋喃和连续精馏提纯乙醇的工艺进行模拟计算,以N,N-二甲基甲酰胺为萃取剂,考察相关因素对分离效果的影响,如塔板数、回流比、溶剂比、原料进料位置、萃取剂进料位置、塔顶出料比等,并通过正交试验对工艺条件进行优化设计,确定最佳操作参数。在优化条件下,萃取精馏塔塔顶馏分中四氢呋喃含量达到99.61%,连续精馏塔塔顶乙醇含量为90.24%、收率为99.99%。     

萃取精馏分离二氯甲烷和甲醇的过程研究

采用萃取精馏技术对二氯甲烷和甲醇的共沸体系进行分离,以水为萃取剂,通过Aspen Plus软件对该过程进行工艺流程模拟,并利用灵敏度分析模块对萃取精馏塔的理论板数、进料位置、溶剂比、回流比和溶剂回收塔的理论板数、进料位置、回流比等参数对分离效果的影响进行了详细分析,确定了最优工艺参数为:萃取精馏塔理论板数为28,原料进料位置在第14块板,萃取剂进料位置在第4块板,溶剂比为0.6,回流比为1.6,塔顶产品二氯甲烷含量达到99.7%;溶剂回收塔理论塔板数为22,进料位置在第16块板,回流比为1.8,塔顶甲醇含量达到99.8%。在上述模拟优化的基础上进行了实验验证,实验结果与模拟结果相一致,验证了模拟结果的可靠性。最后,对某药厂年处理量为6 200 t的分离过程进行设计。     

萃取精馏分离正己烷-乙酸乙酯-乙酸的工艺设计及优化

利用Aspen Plus化工流程模拟软件,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂,对正己烷-乙酸乙酯-乙酸萃取精馏工艺进行过程模拟,应用灵敏度分析模块考察了塔顶出料比、理论塔板数、原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比和溶剂比对于混合液分离效果的影响,优化了工艺参数。通过正交实验,进一步优化各工艺参数。在最优工艺条件下,正己烷、乙酸乙酯、乙酸的质量含量分别达到99.99%、99.84%和99.75%,收率分别达到99.99%、99.84%和90.68%。为正己烷-乙酸乙酯-乙酸分离的工业化研究提供了理论依据。     

萃取精馏分离二氯甲烷和甲醇的过程研究

采用萃取精馏技术对二氯甲烷和甲醇的共沸体系进行分离,以水为萃取剂,通过Aspen Plus软件对该过程进行工艺流程模拟,并利用灵敏度分析模块对萃取精馏塔的理论板数、进料位置、溶剂比、回流比和溶剂回收塔的理论板数、进料位置、回流比等参数对分离效果的影响进行了详细分析,确定了最优工艺参数为:萃取精馏塔理论板数为28,原料进料位置在第14块板,萃取剂进料位置在第4块板,溶剂比为0.6,回流比为1.6,塔顶产品二氯甲烷含量达到99.7%;溶剂回收塔理论塔板数为22,进料位置在第16块板,回流比为1.8,塔顶甲醇含量达到99.8%。在上述模拟优化的基础上进行了实验验证,实验结果与模拟结果相一致,验证了模拟结果的可靠性。最后,对某药厂年处理量为6 200 t的分离过程进行设计。     

一种基于Aspen Plus软件的乙炔脱水流程的模拟

利用Aspen Plus软件,选择NRTL活度系数方程和Hayden-O’connell逸度系数方程的热力学模型,选取系统中的Asbor吸收模块和RadFrac分离模块对乙炔脱水流程进行模拟。本文提出两塔模型,讨论了T1001吸收塔塔板数,吸收剂流量对吸收效果的影响以及T1002分离塔进料位置对分离效果的影响。提出的优化方案为:吸收塔塔板数为10,吸收剂流量为100kg/h,分离塔进料板位置为第23块。此参数下进行计算的结果显示,吸收塔塔顶出料中水含量为59ppm,整个流程水的分离效率为99.29%。     

萃取精馏分离丙烯醛-水的模拟研究

以甘油为夹带剂用萃取精馏过程脱除丙烯醛中的水,基于年度总成本最低的原则,利用化工流程模拟软件Aspen Plus对萃取精馏过程的操作条件进行了优化。模拟结果表明,萃取剂与进料的摩尔比小于0.4时,总成本迅速增加,最优设计条件为:萃取剂与进料的摩尔比为0.5,回流比为0.13,理论塔板数为18时,丙烯醛的摩尔分数达到0.99,回收率为99.2%,两塔的再沸器功率分别为842 k W和302 k W。     

醋酐精馏工艺的数学建模和工艺改进

选取NRTL-HOC物性方法,利用Aspen Plus模拟软件建立了可信的醋酐精馏工艺的数学模型。利用Aspen Plus模型参数分析工具(设计规定、敏感度分析和优化),研究了影响精馏工序分离效果的主要操作参数——分馏塔T203的回流比、塔顶采出率和精制塔T204塔顶分凝器气相分率,得到产品合格(w99.0%)且热量单耗最小的工艺改进操作参数:T203回流比R=4.07,采出率D=58.16 kg/h,T204塔顶分凝器气相质量分率为0.1。该操作条件下热量单耗为110.30 kJ/kg。     

MTBE装置的全流程模拟与优化

采用Aspen Plus软件,对MTBE(甲基叔丁基醚)装置进行了全流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,考察了工艺参数对催化精馏塔、萃取塔和甲醇回收塔影响,得到了优化的工艺参数:醇烯比为1.5,催化精馏塔回流比为1.05,萃取塔溶剂比为0.21,甲醇回收塔塔顶采出率为0.107,甲醇回收塔回流比为5。通过工艺参数优化,MTBE产品质量分数达98.8%,MTBE回收率达99.71%,异丁烯转化率达98.52%,催化精馏塔和甲醇回收塔的总热负荷可降低7.4%。     

萃取精馏分离异丙醇-水共沸体系的模拟与优化

对异丙醇-水共沸体系的萃取精馏过程进行模拟与优化。以乙二醇为萃取剂,基于UNIFAC模型,使用Aspen Plus化工模拟软件中的RadFrac模块进行萃取精馏模拟,并利用灵敏度分析模块对各工艺参数进行灵敏度分析与优化。结果表明,以乙二醇做萃取剂分离异丙醇-水共沸体系是可行的。对于处理流量5000kg·h-1的异丙醇-水共沸溶液,精馏塔具有22块塔板时,原料进料位置在第16块塔板,萃取液进料位置在第3块塔板,摩尔回流比为1.4,萃取剂与原料的进料比为2∶1,塔顶异丙醇质量分数可达0.9981,萃取精馏塔的分离效果和热负荷达到最优。模拟和优化的结果对工业化设计和生产具备指导意义。     

连续萃取精馏分离异丙醇-水的静态模拟分析

一般方法难以分离异丙醇-水形成的共沸体系,故选用乙二醇为萃取剂,采取连续萃取精馏的方法应用Aspen Plus软件模拟其分离过程并进行分析。萃取精馏塔的初始参数为物料进料流率4 800 kmol/h、n(异丙醇)∶n(水)=3∶2,理论塔板数26块、物料进料位置为第16块塔板、最小回流比1.4、萃取剂进料位置为第4块塔板,可分离得到质量分数为99.5%的异丙醇,再用Aspen Plus中Model Analysis Tools模块的灵敏度分析对实验进行模拟优化,优化结果为理论塔板数28块、物料进料位置第17块塔板、最小回流比1.5、萃取剂进料位置第4块塔板,优化后异丙醇的质量分数可达到99.8%。