Aspen Plus模拟乙醇-正丙醇精馏分离

以乙醇-正丙醇精馏分离为模拟对象,利用Aspen Plus模拟软件中的WILSON模型对模拟体系中的相关参数进行回归。此外,相关的物性方法选择精馏模块RADFRAC对精馏过程进行模拟及建立,然后对精馏模拟过程中影响产品纯度的因素进行分析。最后得出进料中乙醇的百分含量为0.25,正丙醇的百分含量为0.75时进行精馏分离得到乙醇产品纯度最高且能耗低的最佳操作条件。     

盐析萃取结合隔壁塔分离多元醇-水混合体系

实验考察了当采用盐析萃取分离乙醇-正丙醇-异丁醇-水的混合体系时,改性萃取剂种类、质量比对各元醇、水的分配系数、各元醇的萃取率以及萃取相质量分数的影响。实验结果表明:改性萃取剂的萃取效果优于未改性萃取剂,改性萃取剂中盐的最佳比例只与含水量(质量分数)有关,盐析萃取效果最好的改性萃取剂为环己烷-醋酸钾,环己烷与原料的适宜质量比为0.75—1.5,醋酸钾与原料的最佳质量比为0.1。在实验基础上,采用Aspen Plus软件对盐析萃取结合隔壁塔工艺进行模拟,模拟结果表明:采用该工艺流程可得到纯度为95.78%的乙醇产品,99.00%的正丙醇产品和97.00%的异丁醇产品。     

分隔壁塔萃取精馏分离乙醇-碳酸二甲酯共沸物的模拟优化

提出了采用分隔壁萃取精馏塔分离乙醇—碳酸二甲酯共沸物的新工艺,利用Aspen Plus软件对该工艺进行了模拟。采用单因素灵敏度分析模块对6个关键工艺条件进行了优化并确定了最佳工艺条件。与常规的双塔及带侧线的单塔萃取精馏工艺相比,再沸器热负荷分别降低42.97%和20.68%,达到了节能降耗、减少设备投资的良好效果。     

水-正丙醇-正丁醇三元体系汽液平衡实验数据与计算

水-正丙醇-正丁醇三元体系常见于乙炔法生产1,4-丁二醇工艺产生的废液中,对该体系汽液平衡数据进行测定是对其进行分离回收的前提,而目前文献中,仅在极窄的温度范围内有很少的相关数据。今测定了99.2kPa时,在正丙醇与正丁醇的配料体积比分别为1/4、3/7、2/3、1/1和3/2,水含量直至气相出现液液分层条件下水-正丙醇-正丁醇溶液的三元汽液平衡数据,从而明显扩大了该体系的实验数据及温度适用范围;研究中还用扩展型UNIQUAC方程建立了溶液组分的活度系数模型,关联该体系的汽液平衡数据,通过单纯型法回归获得三元体系组分之间的相互作用能参数。计算结果表明,建立的模型应用相同的相互作用能参数,可以很好的关联本实验测定的数据及文献数据,一方面说明本实验数据与文献数据有很好的一致性,另一方面也表明建立的UNIQUAC模型可以可靠地预测水-正丙醇-正丁醇的汽液平衡数据。     

隔壁塔分离甲基丙烯酸甲酯的工艺研究

在回收废有机玻璃再生生产甲基丙烯酸甲酯的工艺路线中,甲基丙烯酸甲酯的粗产品需要进行精制分离以达到更高的质量分数。对这一技术工艺进行研究,设计了隔壁塔的工艺流程,同时设计了一个双塔流程作为基础和对比。利用总年度费用作为目标函数对精馏过程进行了全局经济优化,得到了最佳的工艺参数。结果显示,隔壁塔流程可以节约43.5%的能量和22.3%总年度费用,具有更好的经济优势。     

石脑油分离隔壁塔综合性能模拟研究

在流程模拟软件Aspen Plus中建立石脑油分离隔壁塔模拟流程,利用传统石脑油分离两塔流程工艺参数作为初值,使用单因素变量法对隔壁塔工艺参数进行调整和优化。研究隔壁塔内主要操作和结构参数,如隔板位置、气液分配比、公共精馏段塔板数和提馏段塔板数对于隔壁塔能耗的影响。同时,研究了进料组成变化对于隔壁塔性能的影响。     

隔壁塔分离低碳混合醇动态控制研究

CO加氢制低碳混合醇是非石油基含碳资源再利用的重要途径之一,降低后续的分离能耗成为其工业化亟待解决的问题。文中在Aspen Dynamics平台上模拟了隔壁塔分离甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇的动态控制特性。在充分考虑液相分配量控制初馏塔塔顶压力的情况下,分析比较了LQ_R/DSB、DB/LSQ_R、DQ_R/LSB、LB/DSQ_R 4种动态控制策略。结果显示DB/LSQ_R在面对流量干扰时具有最好的控制性能。在此基础上进一步考察温度-组成的串级控制策略,结果表明,与纯组分控制相比,调节时间t和最大质量偏差A均明显减小,控制效果更佳。     

正丁醇-甲苯共沸体系精馏分离研究

新型高性能特种环氧树脂合成中需要使用有机溶剂甲苯和正丁醇,它们的绿色、高效回收利用是生产过程中的迫切需要。针对甲苯和正丁醇的分离回收,采用模拟计算的方法设计分离流程,并研究了分离操作的工艺条件和流程的操作稳定性。研究结果表明,使用反应中产生的水作为挟带剂,通过共沸精馏可以在第一个塔的塔釜得到符合回用要求的正丁醇;在塔顶得到水和甲苯的共沸物,将其引入后续的油水分相塔,在分相塔塔顶得到符合回用要求的甲苯,塔釜得到含有微量有机物的水,大部分水直接回到第一个精馏塔被用作挟带剂,少部分水被引入废水处理系统。稳定性分析表明,该流程对工况的波动具有很好的抗扰动能力。     

乙醇-水体系分离技术研究进展

乙醇是重要的化工有机原料之一,被广泛应用于医疗、化妆品、卫生用品、油脂及染料等领域,与人们生活息息相关。乙醇作为一种二次清洁能源,成为各个国家能源工业发展的热点。主要介绍了乙醇-水体系分离技术（包括吸附分离、膜分离、共沸精馏、萃取精馏、溶盐精馏及加盐萃取等）的研究现状和发展前景。     

连续隔壁塔分离乙二胺衍生物的模拟优化

二氯乙烷法制乙二胺会产生多种具有较高经济价值的副产品,为分离得到此类高纯度的副产品,提出采用2个连续隔壁塔分离的新工艺。首先,使用Aspen Plus设计并模拟连续隔壁塔分离乙二胺衍生物流程,验证该工艺的可行性。然后,以年度总费用(TAC)为优化目标,对各塔理论塔板数、隔板位置、进料位置、侧线采出位置等设计参数进行优化。最后,将优化后的连续隔壁塔流程与已优化的常规直接分离序列进行比较,结果表明:隔壁塔流程可降低再沸器负荷23.15%,降低操作费用18.59%,年度总费用降低12.11%。因此,使用隔壁塔技术分离乙二胺衍生物可以有效地节约能耗、降低成本。     

隔壁塔技术进展

在简要介绍隔壁塔结构特点、节能原理、形式以及适用范围的基础上,着重阐述了隔壁塔的工业应用状况,并分析了国内外反应精馏隔壁塔、萃取精馏隔壁塔及共沸精馏隔壁塔研究的若干最新进展.     

丙酮-正丙醇和丙酮-正丁醇二元混合物的密度和超额体积

使用DMA-55型精密数字密度计测定丙酮-正丙酮和丙酮-正丁醇两个二元混合物在25℃,30℃和35℃三个温度下的密度数据,关联得出密度与组成和温度的关系式。还计算了三个温度下混合物的超额体积,并用六参数Redlich-Kister方程进行关联。     

变压-塔顶蒸汽再压缩精馏分离甲苯-正丁醇体系优化工艺

针对变压精馏分离甲苯-正丁醇的高能耗问题,采用塔顶蒸汽再压缩热泵技术对变压精馏进行改造。利用Aspen Plus流程模拟软件,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,利用序贯迭代法确定变压精馏、变压-塔顶蒸汽压缩式热泵精馏的最优工艺参数。从节能和经济的角度对工艺进行评价,结果表明:变压-塔顶蒸汽压缩式热泵精馏更具有优势。     

填料塔分离乙醇-异丁醇的条件研究及优化

本文用填料塔分离乙醇-异丁醇的条件进行了初探,对乙醇-异丁醇溶液乙醇的提纯条件(如:塔釜加热温度,塔釜液乙醇的浓度,回流比等)进行了实验研究,得到一些有效的数据关系,实现了乙醇的提纯和异丁醇浓度的提高,结果较满意,为乙醇与异丁醇的回收提供了有用的操作参数。     

萃取精馏分离乙腈-正丙醇的研究

采用萃取精馏的方法分离乙腈-正丙醇的共沸物系。首先利用溶剂选择原理和UNIFAC基团贡献法选出N-甲基吡咯烷酮作为萃取精馏的萃取剂,同时采用NRTL模型对常压下乙腈-正丙醇物系和加入萃取剂N-甲基吡咯烷酮后的汽液平衡进行模拟和实验验证,模拟结果与实验数据吻合较好。然后通过间歇萃取精馏实验进一步考察所选萃取剂的分离效果。结果表明,N-甲基吡咯烷酮能够打破共沸,有效分离乙腈-正丙醇共沸物系。采用有28块理论板的填料塔,萃取剂进料位置为第4块板,溶剂比为1.0,回流比为3,可以从塔顶得到质量分数为98.6%的乙腈产品。最后,用Aspen Plus软件对乙腈-正丙醇物系的连续萃取精馏流程进行了模拟,得出的参数为进一步的工业应用奠定基础。     

共沸精馏隔壁塔与萃取精馏隔壁塔的控制研究

针对多元共沸物或近沸点混合物的分离,采用共沸精馏隔壁塔和萃取精馏隔壁塔两种流程,分别建立稳态模型,并进行了温度灵敏板的选择。针对共沸精馏隔壁塔建立若干两点温度控制结构,针对萃取精馏隔壁塔建立若干三点(及四点)温度控制结构。通过添加进料流量和组成扰动进行测试分析,分别为两种流程挑选了能有效抵抗进料扰动的温度控制结构。1共沸精馏隔壁塔最优控制结构:Q_(MC)/F控制TMC,13;Q_(RC)/F控制TRC,5。2萃取精馏隔壁塔最优控制结构:RRM控制TMC1,3;Q_r/F控制TMC1,12;RR_R控制TRC1,3;αv控制TMC1,9。最后通过分析两种最优控制结构的相似性,总结得出:带有再沸器与进料量比值(Q_r/F)控制的温度控制结构,可有效降低共沸精馏隔壁塔及萃取精馏隔壁塔体系的余差及超调量。     

正丙醇-硫氰酸铵-水体系析相萃取分离和富集锗的研究

研究了正丙醇-硫氰酸铵-水体系析相萃取分离和富集锗的行为及与一些金属离子分离的条件.结果表明,硫酸铵能使正丙醇的水溶液分成两相,在分相过程中,Ge(Ⅳ)和硫氰酸铵生成的Ge(SCN)62-与质子化正丙醇C3H7OH2+形成的缔合物[Ge(SCN)62-][C3H7OH2+]2能被正丙醇相完全萃取.当正丙醇、硫氰酸铵和硫...     

渗透汽化-隔壁塔精馏耦合初步分离费托合成水的过程研究

费托合成水中含有醇、酮、酸等多种高附加值含氧有机物可提取出来作为高附加值产品,但由于费托合成水处量大,共沸体系复杂,通常需要首先对其进行初步分离。设计了直接两塔精馏、渗透汽化-两塔精馏、直接隔壁塔精馏、渗透汽化-隔壁塔精馏四种可供选择的初步分离工艺。根据渗透汽化实验数据在Aspen Plus中构建渗透汽化过程模型并进行模拟,结合灵敏度分析得到精馏过程的最佳工艺参数和模拟结果,并对四种工艺的能耗和有效能损失进行对比。结果表明,渗透汽化-隔壁塔精馏工艺具有明显的节能优势,其能耗较直接两塔精馏可降低15.85%,有效能损失降低45.74%。经渗透汽化膜预浓缩后,溶液的浓度可进入隔壁塔的适宜分离浓度区间,以充分发挥隔壁塔优势。由于渗透汽化所需能量可由余热等低品位热源提供,在余热充足的煤化工领域中可显著降低有效能损失。对于该过程而言,当渗透汽化膜价格低于438元/m²时,渗透汽化-隔壁塔精馏耦合工艺将会表现出较高的经济性。     

一步法催化乙醇合成正丁醇

以Mg O为载体,通过一步法浸渍Ni、Ge、Pd等金属制备催化剂,考察了催化剂在不同温度、不同压力下乙醇同系化法制备丁醇的反应性能。结果表明,丁醇的选择性可以达到77%,适宜的反应温度为280-320℃,适宜的反应压力为2.8-3.5MPa,适宜的载气流速为3.0-4.0L/h。