共沸精馏中共沸剂的选择

1前言在化工生产中，生产原料、中间产品和最终产品都需要采用适当的分离方法而达到一定的纯度，而最常用和最有效的分离方法是“精馏”。然而当被分离物系组分间的相对挥发度接近于1或等于1时，采用普通精馏方法分离这样的物系，在经济上是不合理的，在技术上也是不可能的。因此需采用某些特殊精馏方法，如共沸精馏方法来实现分离的目的。所谓共沸精馆分离方法是向待分离系统中加入一个新组分，而加入的新组分和被分离物系中一个或几．八分形成最低共沸物，并从塔顶蒸出，所加入的新组分Ji‘1共沸刑或挟带剂．在共沸精馏过程中，共沸剂选…     

叔丁醇脱水制异丁烯的共沸反应精馏过程研究

以环己烷为共沸剂,磺酸树脂为催化剂对叔丁醇常压脱水共沸反应精馏工艺进行了模拟和实验研究,实验验证了该工艺制备异丁烯的可行性。通过Fortran编写动力学子程序接口,以NRTL为热力学模型,采用Aspen Plus建立反应精馏模型对该过程进行模拟,模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟计算方法是可靠的。进一步通过模拟计算考察了塔顶冷凝温度、分相器温度、塔板数、上升蒸汽量、进料位置、叔丁醇水溶液质量分数对共沸反应精馏过程的影响,获得在进料流率0.25 g/min、催化剂填充量为10 g时的最佳工艺条件:塔顶冷凝温度和分相器分别为2℃和50℃,总塔板板数为6块,上升蒸汽量为3.0 g/min,叔丁醇进料位置为2—5块板。在此最佳条件下,当进料中叔丁醇质量分数在75%以上时,叔丁醇的转化率达到96.00%以上。     

共沸精馏技术研究及应用进展

本文综述了共沸精馏的特点、分类、共沸剂的选择及相关国内外研究进展。根据所形成的共沸物是否能分离为不互溶的两个液相,共沸精馏可分为均相共沸精馏和非均相共沸精馏。综述了近年国内外共沸精馏技术的应用研究和进展。特别指出在含有少量难分离共沸/近沸杂质的分离方法,具有可行性强,可靠性高等优势,是共沸精馏技术发展的一个重要方向。     

用填料塔将异丙醇连续共沸精馏脱水

用填料塔(柱)进行了用环己烷作夹带剂的连续共沸精馏法异丙醇(IPA)脱水生产无水异丙醇的实验,系统地研究了连续共沸精馏脱水的各影响因素。结果表明,连续共沸精馏最佳条件是进料位置在提馏段填料高度占全塔填料高的4/5处,进料流速为2mL·min~-1,回流比为17和塔釜温度为83℃。在最佳条件下可得到高纯无水异丙醇。实验比较了工业化的两个流程方案:(1)由预浓缩精馏塔、共沸精馏塔、异丙醇精制塔和夹带剂回收塔各1个构成的4塔流程;(2)3塔流程(比方案(1)少1个异丙醇精制塔)。结果表明,方案(1)的共沸精馏塔易产出无水异丙醇-环己烷混合物,再在精制塔中得到含水和环己烷分别小于0.2 wt%和0.1 wt%的高纯度无水异丙醇产品,此方案共沸塔操作弹性大(釜温75℃~82℃)、易于连续生产。方案(2)同样可产出高纯度无水IPA,且比方案(1)节能139kWh/t IPA,但对共沸精馏塔的操作自控严格(釜温82℃~83℃),一旦塔釜进入较多水分(如1wt%)则要中断进料、蒸馏约2h排水。     

非均相共沸精馏研究进展

非均相共沸精馏广泛应用于共沸物和近沸物的分离。文章介绍了非均相连续共沸精馏和非均相间歇共沸精馏关键技术的研究进展。对共沸精馏中的关键问题如共沸剂的选择做了详细论述和验证。利用残余曲线法对非均相共沸精馏的过程可行性进行了分析和讨论。     

乙醇脱水塔内两相和三相共沸精馏

研究了乙醇脱水塔内的两相共沸精馏和汽液液三相共沸精馏过程。利用Aspen plus模拟软件对乙醇脱水塔内4种工况的精馏曲线、共沸剂浓度分布、回流量和再沸器能耗进行了分析比较。结果表明,苯做共沸剂时,脱水塔内两相共沸精馏和汽液液三相共沸精馏的精馏曲线、共沸剂浓度分布、回流量和再沸器能耗相近,脱水塔精馏曲线都跨越了精馏边界,并且共沸剂在塔内大多数板上都有较高浓度分布。而环己烷做共沸剂时,两相共沸精馏工况和汽液液三相共沸精馏工况条件下的脱水塔内精馏曲线、共沸剂浓度分布、回流量和再沸器能耗有较大差别。汽液液三相共沸精馏工况条件下,环己烷在塔内大多数板上有较高浓度分布,起到较好的脱水作用,而两相共沸精馏工况条件下脱水塔内共沸剂仅分布在塔顶几块塔板上,塔内多数板上没有起到共沸剂作用。     

非均相共沸间歇精馏模拟

提出了非均相共沸间歇精馏过程计算模型。将共沸精馏塔分为再沸器，塔体，冷凝器和液相分层器几部分，用Newton-Raphson法与泡点法结合对这4个部分进行迭代计算。经实例模拟表明，操作条件指定合理，本模型只需要用很简单的初值，能以较快的速度收敛到正确解。本模型对间歇精馏操作具有一定的指导作用。     

醋酸正丁酯在共沸精馏稀醋酸中的应用

在稀醋酸提浓装置中用醋酸正丁酯与醋酸异丙酯作共沸剂,对其两者的投资、运行、消耗、能力、稳定时间等方面进行了比较。在PVA扩产过程中,回收采用醋酸正丁酯系统提浓稀醋酸投资省、消耗低、易稳定,可年创效益140万元。     

共沸精馏分区特性的研究

简单蒸馏剩余曲线区域边界可近似描述连续共沸精馏的分区特性。提出确定共沸精馏分区边界位置的数学模型,以乙醇-氯仿-丙酮三元物系为例进行了计算,并用连续精馏塔实测浓度分布数据验证计算结果的可靠性和实用性。     

共沸精馏提纯丁醇的工艺优化研究及其工程应用

结合实践经验和工艺原理,利用丁醇和水组成的部分互溶系统的共沸特性,对从青霉素类结晶母液中提纯丁醇的生产工艺进行了分析研究,从设备布局、碱洗、废液处理和分水滞后等方面进行了优化处理。工程应用表明：与原工艺相比,优化工艺取得了良好的经济和能源效益,对从水相中共沸精馏提纯丁醇的生产有一定的实际参考价值。     

共沸精馏制取无水乙醇的实验研究

以工业酒精为原料,采用间歇共沸精馏方法制取无水乙醇,考察了共沸剂类型、共沸剂用量、共沸精馏时间等因素对分离效果的影响,实验结果表明:采用环己烷作共沸剂,共沸剂的实际加入量与理论加入量之比约为1.23:1和共沸精馏时间为135min左右时,制得的无水乙醇浓度(质量分率)可以达到99.88%.     

共沸脱水法制备无水溴化锂的研究

采用共沸脱水的方法,有效地脱出了一水溴化锂中的结晶水,稳定地得到９８．５％以上的无水溴化锂。同时研究得了佳工艺条件,给出了ＬｉＢｒ－－Ｈ２Ｏ的二元平衡相图。该法成本低、污染小、方便易行、易于推广。     

共沸精馏法精制叔戊醇

当前国内在粗叔戊醇的精制中,一般均采用盐析精馏法和萃取精馏法。本文提出共沸精馏法精制叔戊醇。该法具有投资省、操作简单、效益好等优点。     

工业醋酸脱水过程五元体系非均相共沸精馏的流程模拟

针对以醋酸正丙酯为共沸剂的醋酸脱水过程,考虑醋酸溶剂中未反应的前体对二甲苯以及反应的副产物醋酸甲酯的影响及回收利用,分别选用HOC和UNIQUAC模型来修正体系中五元混合物系的汽液非理想性,通过拟合醋酸甲酯-对二甲苯和醋酸正丙酯-对二甲苯两体系的二元汽液平衡实验数据获得了该两组体系UNIQUAC模型的二元交互作用参数,借助模拟软件Aspen Plus,结合软件内置其他二元体系参数,对工业醋酸脱水塔系包括溶剂脱水塔、PX回收塔、共沸剂回收塔在内的三塔体系进行系统的分析模拟,得到了与工艺数据误差小于±6%的能正确描述工业醋酸脱水塔系操作特性的工艺机理稳态模型,为工业醋酸脱水过程工艺的进一步研究提供理论基础和依据。     

共沸精馏生产无水酒精技术介绍

阐述无水酒精生产方法及原理,详细论述了恒沸精馏生产的原理及方法。主为恒沸精馏是很有前途的生产方法,同时提出生物能源等可作为酒精深加工的新路子。     

共沸精馏法对苯酚-水混合物的分离

在双酚A生产中，缩合反应产生的水和过量的苯酚形成大量苯酚-水混合物。脱除混合物中的水和回收苯酚供缩合反应循环使用，是双酚A生产工艺中非常重要的单元操作。由于苯酚和水能形成共沸物，因此不能用普通精馏方法将它们分离。如果在苯酚-水物系中加入一种共沸剂甲苯，使甲苯与水形成更易分离的甲苯-水共沸物，用共沸精馏法即可实现苯酚-水混合物的分离。分离后的水可以直接送到生化装置进行处理，苯酚回收供反应系统循环使用。     

间歇共沸精馏法回收制药废液中的乙醇

结合制药厂的规模、现有设备等实际情况,研究了以正己烷作为共沸剂,采用间歇共沸精馏法回收该厂生产废水中乙醇的过程,得到了该条件下间歇共沸精馏的流程,以及共沸剂正己烷与乙醇的最佳配比、回收水相中的共沸剂正己烷和原料乙醇时适宜的回流比等操作参数.实验结果证明,该方法可行并且是经济的.     

相图分析法对共沸精馏流程的改进

共沸精馏是非理想体系的多组分分离。各个因素之间的关系比较复杂,给流程方案的设计增加了难度。现行的共沸精馏流程长、能量消耗大。本文应用三角相图分析法改进了流程。     

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%。     

醇-水集热共沸精馏模拟研究

研究乙醇、水共沸精馏的热量集成流程。指定塔压使提浓塔冷凝器负荷提供脱水塔再沸釜所需的热量,产物流的热量用以预热提浓塔进料液得以回收。通过模拟计算找出能耗最少的二塔构型流程,表明集热流程是一种有效的节能途径。并对戊烷和苯分别作为夹带剂的结果加以比较。