2 kPa下均三甲苯-偏三甲苯与均三甲苯-邻甲乙苯体系二元汽液相平衡数据研究及精馏模拟

均三甲苯是一种重要的化工原料,通常存在于重整重芳烃中,其中均三甲苯与偏三甲苯、邻甲乙苯的分离较为困难。测定了2 kPa下均三甲苯(1)-偏三甲苯(2)、均三甲苯(1)-邻甲乙苯(3)两个体系的汽液相平衡数据,并分别采用NRTL和UNIQUAC活度系数模型对相平衡数据进行关联,回归获得二元交互参数,并进行了热力学一致性检验。结果表明,在2 kPa下,均三甲苯与邻甲乙苯无法通过普通精馏实现分离。通过对均三甲苯-偏三甲苯-邻甲乙苯体系进行烷基化反应,而后分别采用单塔减压精馏和双塔减压精馏对反应产物的分离进行精馏模拟,得出较优工艺为双塔连续减压精馏,两塔塔板数分别为50,回流比分别为7和8,此时均三甲苯纯度可达98%(质量)。该研究不仅补充了汽液相平衡数据库,也为低压下C₉体系的分离工艺设计提供参考。     

基于多目标教学优化算法在二甲苯吸附分离过程优化中的应用

以C8芳烃混合物的吸附分离过程作为研究对象, 应用多目标教学优化算法(multi-objective teaching-learning-based optimization algorithm, MOTLBO)对模拟移动床多目标优化问题进行求解。采用TMB方法, 建立了模拟移动床模型, 并对两个典型的模拟移动床多目标操作优化问题进行了优化设计。通过与NSGA-Ⅱ算法的比较, 证明了多目标教学优化算法在求解模拟移动床多目标优化问题上的有效性和优势。此外, 还分析了抽出液流量、抽余液流量以及步进时间等对多目标优化非劣解的影响, 优化结果为模拟移动床分离过程的工艺设计和操作提供了依据。     

模拟移动床吸附分离碳八芳烃过程的研究方法

综述了借助计算机辅助模拟技术研究碳八芳烃吸附分离过程的方法的重要意义,概括了目前模拟移动床吸附分离碳八芳烃过程的建模与优化方法,总结了建立模型的基础理论和关键参数的获取方法,归纳了分离过程中工艺操作参数和配套设备的优化方法。     

三带模拟移动床对芍药苷及芍药内酯苷异构体的分离

介绍了应用三带模拟移动床分离得到高质量分数芍药苷和芍药内酯苷异构体的工艺。确定了模拟移动床分离芍药苷和芍药内酯苷的操作条件,SMBC运行模式:1-1-2,样品质量浓度:40 g/L,进样流速:UF=0.3 mL/min,洗脱流速:UD=2 mL/min,萃取流速:UP=4 mL/min,切换时间:ts=25 min,洗脱液及萃取液:V(甲醇)∶V(水)=30∶70。产品中芍药苷的质量分数根据标准曲线计算为92%,收率为85%;芍药内酯苷的质量分数为94%,收率为87%。讨论了影响模拟移动床分离的主要因素。     

脱除烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附过程研究

研究了烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附动态过程,并在此基础上,用模拟移动床稳态和暂态吸附模型进行了拟合计算,传质采用线性推动力模型。结果表明:在文中的实验条件下,模拟移动床吸附分离过程可以达到将烷烃中的少量芳烃分离的目的。无论是稳态模型还是暂态模型的模拟计算结果都与实验值相符,且2个模型分别得到的轴向扩散系数和总传质系数相接近。在文中的实验条件下,总传质系数随切换时间的延长而减小。以上实验与计算结果为在直链烷基苯的生产过程中,降低循环烷烃中芳构化物的质量分数,实现延长脱氢催化剂的寿命提供了技术基础。     

萃取精馏提取高纯度三甲苯的模拟研究

采用单级汽液平衡釜测定加氢裂解C9芳烃与溶剂之间的汽液平衡数据,计算各组分与茚满的相对挥发度,筛选出邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为最佳溶剂。采用Aspen P lus流程模拟软件模拟加氢裂解C9芳烃萃取分离结果,模拟结果与实验结果相对误差小于1%。考察了萃取段理论板数、溶剂比(原料与溶剂的质量比)、回流比等因素对分离效果的影响。模拟结果表明,萃取精馏塔的最佳工艺条件:萃取段理论塔板数35,溶剂比0.5,回流比5。此时,三甲苯质量分数和收率分别达到99.87%和96.20%。     

烷烃中少量芳烃的固定床和模拟移动床吸附

在实验研究烷烃中少量芳烃的固定床吸附动态过程和模拟移动床吸附动态过程的基础上,用固定床和模拟移动床线性推动力模型进行了模拟计算,可得到如下结论:在本文的实验条件下,固定床吸附动态模型和模拟移动床吸附动态模型拟合的结果均与实验值相符;但从技术性能指标和技术经济指标两个角度都反映出对脱除烷烃中的少量芳烃的吸附分离过程,用固定床吸附过程比模拟移动床吸附过程更具有可行性。这些结果为在直链烷基苯的生产过程中,降低循环烷烃中芳构化物的含量,实现延长脱氢催化剂的寿命,提高烷基苯的产量提供了技术基础。     

5A分子筛对重整拔头油吸附分离工艺的研究

在固定吸附床(高度1.2 m,D50 mm)上,研究以5A分子筛为吸附剂,采用吸附分离的工艺技术,对重整拔头油进行吸附分离,考察了温度、空速、吸附/脱附循环等因素对吸附分离工艺的影响,优化了吸附分离的工艺条件。吸附分离优化的操作条件为:操作温度220℃,拔头油气态空速为50 h~(-1),进料时间为25min,脱附气体(氮气)空速为50 h~(-1),中间油吹扫4min,脱附时间21 min。脱附油中正构烷烃的质量分数可以达到99%左右。重整拔头油吸余油的辛烷值得到了提高,可以作为良好的汽油调和组分。     

微粒群算法在模拟移动床色谱分离过程优化中的应用

运用微粒群算法开发出一种非线性模拟移动床(SMB)色谱分离过程的优化策略.该优化策略将模拟移动床的最大吸附剂生产率作为优化问题的目标函数,采用模拟移动床的TMB模型来计算微粒群优化算法的适应值.采用该优化算法对手性化合物萘酚对映体(bi-naphthol)的模拟移动床色谱分离操作条件进行了优化,仿真结果表明了该优化策略的有效性.     

二甲苯模拟移动床分离过程建模与仿真

模拟移动床（SMB）是混合二甲苯分离的重要技术。模拟移动床区域回流比是决定产品质量的关键参数。在真实移动床（TMB）建模方法基础上,结合实际工况数据,建立了模拟移动床吸附分离过程机理模型,并通过分析区域回流比对产品质量的影响,得到不同产品质量要求以及进料品质的情况下区域回流比的操作区间。仿真结果表明,TMB建模方法能较好地描述模拟移动床实际工况。基于机理模型对操作区间的分析结果可以为模拟移动床分离过程的工艺设计和操作提供指导意见。     

对二甲苯吸附分离工艺技术进展

概述了对二甲苯液相吸附分离的基础原理及技术局限,重点综述了近年来气相吸附分离、吸附-结晶组合工艺、新型模拟移动床结构设计等新型分离工艺的研究思路和技术特点,并进行了分析和评价。     

人参皂甙Rb_1的模拟移动床分离

介绍了应用模拟移动床技术分离高含量人参皂甙Rb1的工艺。确定了模拟移动床分离人参皂甙Rb1的操作条件,洗脱剂:V(甲醇)∶V(水)=45∶55;模式:1-4-3;切换时间:360 s;洗脱流速:60 mL/min;萃取液流速:30mL/min;进样流速:3 mL/min;样品质量浓度:0.2 g/mL。讨论了影响模拟移动床分离的主要因素,并与单柱分离工艺进行了比较。     

变压精馏分离乙腈-异丙醇共沸物的研究

本文采用化工过程模拟软件Aspen Plus对乙腈-异丙醇混合物分离工艺进行了模拟与优化,物性方法选用WILSON方程。以产品纯度和再沸器热负荷为目标变量,对各项操作变量如理论塔板数、进料位置以及回流比进行了优化。在最佳工艺条件下,最终产品异丙醇的质量纯度为99. 9%,乙腈的质量纯度为99. 9%。     

C9芳烃中均三甲苯与邻甲乙苯的分离研究

介绍了均三甲苯分离技术的新发展,研究开发了一种新工艺,以叔丁醇为烷基化剂,无水三氯化铝为催化剂,通过傅-克烷基化反应将邻甲乙苯转化成沸点较均三甲苯高的重组分,使二者能通过常规精馏的方法得以有效地分离。研究了反应温度、原料配比、催化剂用量等反应条件对烷基化反应的影响,烷基化反应的最佳工艺条件为室温、反应时问2～4h、C9芳烃与烷基化剂(叔丁醇)及催化剂的摩尔配比为1：1：0．4,可使邻甲乙苯100%转化,而均三甲苯损失率小于2％。     

偏三甲苯分离工艺的能量优化

讨论了几种不同的热集成精馏工艺,选择了差压热耦合精馏流程用于从C9芳烃中分离提纯得到高纯度偏三甲苯(1,2,4-三甲苯)的工艺.该分离装置采用两个高效填料精馏塔,第一个塔采用负压操作,分离比偏三甲苯轻的组分;第二塔采用加压操作,由塔顶得到高纯度的偏三甲苯.两塔间利用差压进行热耦合,采用热耦合的分离工艺比常规的分离工艺节能40 %以上.利用ProII5.6进行模拟计算,结果表明,热耦合工艺与常规工艺相比,无论是加热负荷还是冷却负荷都降低40 %左右;偏三甲苯的纯度可保持在99.2 %(质量分数)以上,收率达到92 %,效果显著优于常规工艺.     

分子筛吸附剂对不同类型柴油吸附分离性能的研究

采用离子交换法制备分子筛吸附剂,分析发现分子筛吸附剂的孔结构以晶内微孔为主,并含有晶间介孔,具有结晶度高、晶粒分布均匀、弱酸和强酸协同作用的特点。以不同类型柴油为吸附原料和轻型解吸剂（沸点低于柴油）,利用模拟移动床分离装置,考察分子筛吸附剂对不同类型柴油的吸附分离性能。结果显示：在吸附温度为120℃、压力为1.2 MPa、吸附区回流比为0.5～1.5、精制区回流比为0.2～1.5、解吸区回流比为2.0～6.0、隔离区回流比-2～0的条件下,分子筛吸附剂在不同类型柴油吸附-脱附体系下运行稳定,芳烃产品中芳烃纯度>95%,非芳烃产品中非芳烃纯度>95%;不同类型柴油中硫氮含量、馏程轻重和芳烃含量对吸附分离效果没有影响,不同类型柴油中芳烃含量越高,解吸剂与柴油体积比越高,在模拟工业应用条件下,分子筛吸附剂稳定运行时间超过600 d,所制得的分子筛吸附剂具有芳烃选择性高、吸附容量大、运行稳定性高等特点。     

柴油芳烃吸附剂的失活研究

以加氢精制柴油为原料,在模拟移动床反应器中考察MgY芳烃吸附剂的分离性能。长周期运行830 d后,产品芳烃组分芳烃质量分数从98.6%降至84.7%,产品非芳组分芳烃质量分数从1.3%升至7.8%,分离性能下降明显,说明吸附剂出现失活现象。通过紫外漫反射仪（UV-Vis）、化学吸附仪（NH₃-TPD）和热重分析仪（TGA）对失活吸附剂做了表征,并利用质量分数为40%的氢氟酸溶液分解失活剂骨架,添加四氯化碳超声萃取失活物质,通过X射线衍射仪（XRD）和气质联用仪（GC-MS）分析失活物质类型。失活物质主要是C₁₀~C₁₆带侧链单环、双环或三环芳烃,随着反应的进行芳烃不断累积,导致吸附剂极性位被覆盖进而失活,但不存在明显积炭现象。450 ℃再生后吸附剂的非芳烃/芳烃分离度与新鲜剂基本相同,吸附-脱附过程趋于平衡。     

离子液体萃取精馏苯和乙醇共沸体系的模拟

采用COSMO-RS中的COSMOtherm软件,选定三丁基甲基醋酸铵([N_(1,4,4,4)][OAc])作为萃取精馏分离苯和乙醇共沸体系的萃取剂。采用Aspen Plus流程模拟软件,对苯和乙醇体系的萃取精馏过程进行了模拟。考察了溶剂比、全塔理论板数、回流比、原料进料位置等因素对分离效果的影响,通过灵敏度分析,得到了萃取精馏分离乙醇和苯体系的最佳工艺优化条件。在此条件下,产品苯的摩尔分数为99. 99%,乙醇的摩尔分数为99. 98%。说明以[N_(1,4,4,4)][OAc]为萃取剂萃取分离乙醇和苯的共沸物具有很好的效果。     

变压精馏分离甲醇-苯体系的模拟与优化

基于甲醇-苯二元共沸体系的压力敏感性,利用Aspen Plus软件对变压精馏(PSD)分离甲醇-苯工艺进行模拟与优化。采用序贯迭代法,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,确定了最佳工艺条件:低压塔理论板数19,原料进料位置为第12块塔板,回流板位置为第9块板,回流比0.7;高压塔理论板数21,进料位置第14块塔板,回流比1,所得甲醇和苯产品纯度均达到了99.9%。同时,探究了变压精馏分离甲醇-苯工艺的部分热集成方案,与传统变压精馏相比可节能42.7%,可为甲醇-苯分离的实验研究及其他共沸体系的分离提供参考。     

超声提取高效液相色谱法测定大气可吸入颗粒物PM10中的四种多环芳烃

建立了以甲醇-水为流动相,高效液相色谱法同时测定大气可吸入颗粒物PM10中四种多环芳烃化合物的方法。方法用中流量TH-16A四通道采样器,石英纤维滤膜采集大气颗粒物样品,以甲醇为溶剂,超声波提取样品;用甲醇-水作流动相进行高效液相色谱分离,荧光检测器检测。采用优化的分离和测定条件对四种多环芳烃化合物苯并(b)荧蒽、苯并(k)荧蒽、苯并(a)芘、苯并[ghi]芘进行加标回收率和精密度实验,回收率范围为86%~93%,相对标准偏差分别为2.0%~6.2%。