浅析环己醇生产中萃取精馏技术的应用

萃取精馏技术在化工行业的应用十分普及,其主要用于环乙醇提炼、芳烃分离乙醇等化工行业当中。在萃取精馏技术应用的过程中,选择合适的萃取剂是最为重要的。伴随着国内外技术对萃取剂的研究与探索,萃取精馏技术生产环乙醇的优势越来越明显。主要针对环乙醇生产中萃取精馏技术的运用进行阐述。     

乙醇-乙酸乙酯体系的间歇萃取精馏研究

在常规的间歇萃取精馏实验装置中,研究了以N,N-二甲基酰胺(DMF)和二甲亚砜(DMSO)作萃取剂;在间歇萃取精馏塔中分离乙醇-乙酸乙酯体系的过程。对全回流时间、不同萃取剂、恒沸物组成、溶剂和混合物的体积比、加盐及加碱等因素考察,分析萃取精馏分离乙醇-乙酸乙酯共沸体系的影响,从而得出最佳的萃取条件。     

萃取精馏绿色高效分离共沸物的研究进展

多组分液体混合物特别是共沸物在化工、石油、制药等领域的过程工业中得到广泛应用。节能高效分离共沸物对绿色工业过程的设计和发展具有重要意义。萃取精馏在共沸物分离中发挥着重要作用。这项工作可提供全面的参考，包括萃取精馏、萃取精馏过程设计、萃取精馏耦合过程、萃取精馏优化策略方面的最新进展。首先，讨论了量子化学和分子动力学模拟方法在筛选合适的夹带剂中的应用。其次，阐述了两种不同类型的萃取精馏工艺的设计原理和形式。然后，讨论了通过热集成和强化机制以及萃取精馏与其他特殊精馏过程相结合的能源和经济优化方法，并研究了萃取精馏技术在多组分共沸物分离中的挑战、前景和发展趋势。     

萃取精馏技术在环己醇生产中的应用

介绍了萃取精馏的基本原理,萃取剂选择时要考虑的几个影响因素,在环己醇生产中应用N,N-二甲基乙酰胺作萃取剂,通过萃取精馏将苯加氢反应后的混合物料中的苯、环己烯、环己烷有效分离为纯组分,并对萃取精馏过程中蒸汽温度、塔的操作压力和混合物中水分等因素对系统的影响作了简要分析.     

DMC-甲醇-水三元混合物的萃取精馏分离工艺

运用Aspen Plus软件回归文献数据校正了碳酸二甲酯（DMC）-水（H₂O）混合物的UNIQUAC热力学模型参数,并以该模型为基础分析了水作为萃取剂萃取精馏分离DMC-甲醇（CH₃OH）-水三元混合物的分离原理,结合混合组分的三角相图和物料组成设计了反向萃取精馏工艺,发现选用水为萃取剂可以利用DMC-水的部分互溶特性,通过三塔精馏即可分离DMC-甲醇-水三元混合物,沸点较高的DMC和少量水由塔顶馏出,而沸点较低的甲醇和大部分水由塔底采出,避免了DMC-甲醇二元共沸物的形成。同时,在相同分离要求下设计了变压精馏工艺,通过对两个精馏工艺参数模拟优化,发现萃取精馏工艺的总冷凝负荷和总加热负荷分别为888.7kW和898.2kW,其总能耗较变压精馏工艺节约了47.2%,萃取精馏工艺的年总费用（TAC）比变压精馏工艺下降了48.8%。     

N-甲基乙酰胺萃取精馏醋酸脱水过程模拟计算

以N-甲基乙酰胺作萃取剂，选择NRTL-HOC相平衡模型，应用过程模拟软件Aspen plus对萃取精馏分离醋酸水溶液过程进行了模拟计算，讨论了回流比、溶剂比、进料位置对分离过程的影响，确定了系统的灵敏板位置，获得了对醋酸一水体系萃取精馏过程生产具有指导意义较佳的操作参数。同时对萃取精馏与普通精馏工艺的过程能耗进行了比较，前者显著低于后者。     

Aspen Plus模拟甲醇-乙醇-水体系的萃取精馏

利用Aspen Plus软件模拟技术,对甲醇-乙醇-水体系进行萃取精馏模拟计算,并用实验进行验证。考察了三塔萃取精馏过程中的T1塔、B1塔和B2塔的塔板数、溶剂比(质量比)、进料位置以及回流比对分离产物纯度的影响,确定了萃取精馏塔T1的塔板数为25,回流比为0.4,原料进料位置在19块塔板,萃取剂进料位置在第5块塔板,B1塔的塔板数为38,回流比12,进料位置在18块塔板,B2塔的塔板数为20,回流比0.27,进料位置在13块塔板。在此条件下,99.511%的甲醇收率高达99.754%,99.829%的乙醇收率高达99.887%,模拟结果与实验结果数据吻合度较高,说明该萃取精馏过程能将甲醇-乙醇-水体系高效分开,该模型适用于分离甲醇-乙醇-水混合物。     

加盐萃取精馏分离乙醇—水体系的研究进展

乙醇在化工、医药和电子等领域有广泛的应用,燃料乙醇作为可再生能源,已成为世界各国新型能源研发的重点。加盐萃取精馏是在溶盐精馏和萃取精馏的基础上发展起来,目前加盐萃取精馏是分离乙醇—水体系的重要方法。本文将分别介绍溶盐精馏和萃取精馏,以及加盐萃取精馏分离乙醇—水体系的研究现状及发展前景。     

萃取精馏制取无水乙醇过程不同节能方案的对比

以乙二醇为萃取剂从乙醇-水体系制取无水乙醇产品。基于流程模拟软件,对常规萃取精馏过程以及双效萃取精馏、分割式热泵萃取精馏、隔壁塔萃取精馏和内部热集成萃取精馏等4种节能工艺进行模拟及优化。设计规定如下:无水乙醇中乙醇质量分数不低于99.5%,回收的萃取剂中乙二醇质量分数不低于99.9%,废水中的质量分数为99.5%以上。在相同的设计基础和设计要求下,获得各流程最优的操作参数,并从节能效果及经济性分析对比4种节能工艺。结果显示:相比于常规萃取精馏过程,虽然内部热集成萃取精馏工艺可将能耗降低14.1%,节能效果最佳,但双效萃取精馏过程总成本最低,年均总成本可降低7.2%,是最具经济性的工艺过程。本研究为乙醇-水体系萃取精馏分离工艺的工业化提供了设计基础和理论依据。     

乙醇-苯共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法

正本发明公开了一种乙醇-苯共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法。属于乙醇-苯共沸混合物的分离技术。该方法以含有两个以上卤素取代基的卤代烃或芳香烃类,如1,2-二氯丙烷、1,2,3-三氯丙烷、邻二氯苯和1,2,3-三氯苯等为萃取剂,萃取精馏塔操作条件,萃取剂和该塔顶馏出物的质量比为0.5:1-10:1,控制萃取精馏塔顶不同温度和不同回流     

甲醇-丙酮体系的间歇萃取精馏研究

在常规的间歇萃取精馏实验装置中,研究了以蒸馏水为萃取剂间歇萃取精馏分离甲醇-丙酮共沸物的过程。考察了萃取剂、全回流时间、共沸物组成、溶剂与混合物的体积比、加盐、加碱等因素对萃取精馏分离甲醇-丙酮共沸体系的影响,从而得出最佳的萃取条件。     

萃取精馏和变压精馏分离苯-乙醇的模拟研究

采用Aspen Plus化工流程模拟软件，通过NRTL热力学模型，分别进行苯和乙醇混合物的萃取精馏和变压精馏分离模拟研究。萃取精馏采用丙三醇为萃取剂，萃取精馏塔以33为理论塔板数、28为混合物进料位置、2为萃取剂进料位置、1.1为回流比、3.0为溶剂比(萃取剂用量与混合物进料量比值);溶剂回收塔以5为理论塔板数、3为进料位置、1.0为回流比时，分离得到苯和乙醇的质量分数均为99.62%。变压精馏由常压塔(101.325 kPa)和高压塔(520 kPa)串联而成，常压塔以18为理论塔板数、8为进料位置、3.0为回流比；高压塔以16为理论塔板数、10为进料位置、3.0为回流比时，可得到乙醇和苯质量分数分别为99.52%和99.01%。     

乙醇浓缩和回收的萃取剂及萃取精馏工艺

用G102色谱仪筛选乙醇和水萃取精馏分离的萃取溶剂;提出乙醇和水萃取精馏分离的新工艺,用徽机模拟该工艺的分离结果,比较该工艺与其它工艺之间的能耗差别。     

分壁式萃取精馏分离乙腈-正丙醇的模拟研究

利用Aspen Plus软件,采用N,N-二甲基甲酰胺作萃取剂,研究了分壁式萃取精馏和常规双塔萃取精馏方法对该混合物的分离,均能实现混合物的有效分离。其中分壁式萃取精馏得到正丙醇和乙腈的质量分数分别为99.12%和99.59%。和常规双塔萃取精馏相比,分壁式萃取精馏流程再沸器热负荷降低11.02%,冷凝器热负荷降低17.69%,实现了有效节能。     

萃取精馏回收有机废水中异丁醇-乙醇的工艺模拟及优化

使用Aspen Plus软件,选择NRTL物性分析方法,分别以乙二醇、甘油作为萃取精馏的萃取剂,对含异丁醇和乙醇的有机废水体系建立了分离工艺模型。从分离效果、工艺操作条件和运行费用等方面比较了两种萃取剂优劣,并利用灵敏度分析工具对精馏塔的塔板数、回流比、原料以及萃取剂进料位置等工艺参数进行优化。结果表明:相比于乙二醇作为的萃取剂,使用甘油作为萃取剂,异丁醇-乙醇-水体系的分离效果更好,工艺操作条件更简单,设备和运行费用更低,因此确定了以甘油为萃取剂进行萃取精馏的分离方法。     

LTTMS混合物在乙醇-水体系分离中的应用

分别乙二醇和两种低共熔溶剂(氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2)、氯化胆碱/乙醇酸(摩尔比1∶3))为萃取剂,设计萃取精馏和隔壁塔萃取精馏流程,模拟分离乙醇和水形成的共沸体系。使用灵敏度分析对上述流程分别进行了参数优化。在优化的基础上,进行了年度费用(TAC)计算。结果表明:采用乙二醇和低共熔溶剂为萃取剂的萃取精馏和隔壁塔萃取精馏均能实现乙醇-水的分离;年度费用结果表明采用氯化胆碱/乙二醇(摩尔比1∶2)的隔壁塔萃取精馏费用最低,为最优工艺。     

用萃取精馏法从水溶液中回收乙醇

采用气相色谱仪筛选乙醇和水萃取精馏分离的溶剂,建立蒸馏和萃取精馏相结合的分离装置,以乙二醇为溶剂进行萃取精馏试验研究。结果表明采用该试验装置分离后,乙醇的质量含量可提高到99.7%,与蒸馏过程相比节能20%～30%。     

加碱萃取精馏制取无水叔丁醇

以乙二醇与KOH的混合物作萃取剂,采用加碱萃取精馏对85%叔丁醇进行分离,得到了纯度为99.5%的叔丁醇产品。设计了工艺流程,确定了操作条件,萃取剂可用减压精馏的方法回收,回收的萃取剂循环使用不影响分离性能。实验结果表明:加碱萃取精馏也是分离叔丁醇-水恒沸体系的有效方法。     

分子模拟评价萃取精馏萃取剂的新方法

萃取精馏是强化分离的有效方法,选用不同的萃取剂对萃取精馏过程的可行性和经济性有很大影响。探索性地使用分子模拟软件Material Studio 计算二元物系的混合能来作为萃取剂优劣的判据。以苯和环己烷为待分离物系,选择多种溶剂作为萃取剂,计算萃取剂分子与苯分子之间的混合能以及萃取剂分子与环己烷分子之间的混合能,并计算2个混合能的差值。以文献报导的选择性和以热力学NRTL方程计算无限稀释活度系数得到的选择性为标准来验证使用混合能差值评价萃取剂优劣的合理性。验证结果表明混合能差值基本随选择性的增加而增大,这一结论为进一步深入理论研究和新的萃取剂选择方法的开发打下了基础。     

动态法辅助筛选萃取精馏分离环己烷-苯混合物的溶剂

采用基于UNIFAC模型(改进UNIFAC模型)的较严谨的"动态法"替代传统的"静态法",以FORTRAN语言开发了萃取精馏法分离沸点接近液体混合物(含共沸物)的萃取剂筛选和多元气液平衡预测程序. 经文献中的乙醇-水体系气液平衡实验数据验证,UNIFAC模型和改进UNIFAC模型的平衡气相组成预测结果平均相对误差分别为3.26%和1.74%,表明所开发的程序具有良好的可靠性和适用性. 采用基于改进UNIFAC模型的"动态法"对萃取精馏法分离环己烷-苯混合物的萃取剂进行了计算机高通量筛选,根据适宜萃取剂选取原则和计算结果,经综合考虑选出较好的萃取剂为二氯甲烷和1,2,3-三氯丙烷. 选取二氯甲烷做实验验证,测定了环己烷-苯-二氯甲烷分离体系的部分气液平衡实验数据,结果表明实验值与计算值吻合良好. 以二氯甲烷作为萃取剂具有能耗低、待分离体系热稳定性好和有效能损失小的优点.