热泵精馏隔壁塔分离宽沸程物系的模拟

将中间换热和热泵精馏两种精馏节能技术应用到隔壁塔中,提出了带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程,以解决隔壁塔在分离宽沸程物系时出现的塔顶与塔底温差过高而不宜应用热泵精馏的问题。利用精馏塔总复合曲线图,可确定中间产品塔板采出流股的相态,从而得到不同类型的热泵精馏隔壁塔流程。宽沸程物系分离实例的模拟计算结果表明,该类流程在主塔气液相流量较大的情况下具有较高的节能效率。     

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。     

宽沸程物系精馏过程的分段设计法

针对宽沸程物系精馏分离的特点,提出了分段设计方法,即按浓度从进料到产品分段,每段分离的纯度不同,实现热量集成。温度-负荷曲线图(T-Q图)给出了温度与热负荷的变化关系,用于浓度分段以及加热点的选取。低浓段和高浓段的划分,简化了设计过程,对高浓段强调降低用能品位,对低浓段给出了热量集成的设计方法。等价T-Q图可简化计算,方便负荷分段、集成。最后通过实例对分段设计法进行了说明和验证。     

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。     

宽沸程物系分离过程的热集成

针对宽沸程物系分离的特点,研究了热集成以及综合的方法.将浓度从进料到产品分段,每段对应一个精馏塔操作,通过调整各塔的出料浓度、操作压力,实现各塔间的热集成.以年度费用为目标,给出了各塔的分离浓度、操作压力、设备尺寸及热集成方案的编码方法,利用模拟退火算法进行优化,得到年度费用最低的工艺流程.与单塔分离相比,能显著地降低所求问题的操作费用,但随着段数的增加,这种降低的速度变缓.应用结果表明,这种分段集成的方法能够方便地实现所求问题的描述与建模,模拟退火算法能够实现模型的求解.     

反应精馏隔壁塔的模拟研究

以乙酸甲酯酯转换体系为例提出了一种反应精馏隔壁塔的设计和优化方法,应用该方法可将常规双塔反应精馏序列转化为反应精馏隔壁塔并保证各操作参数的最优值.首先通过在反应精馏塔与甲醇塔之间交换汽液相物流来实现反应精馏隔壁塔的简捷设计;然后利用Aspen Plus模拟软件,对常规反应精馏序列和反应精馏隔壁塔进行了模拟分析;最终以2...     

用共沸精馏隔壁塔生产无水乙醇的研究

提出1种单塔共沸精馏生产无水乙醇的新工艺流程,即采用隔壁塔替代常规共沸精馏流程中的脱水塔及提浓塔.应用ASPEN PLUS模拟软件,对新工艺流程及常规共沸精馏流程进行了模拟,并对2种工艺流程作了对比,结果显示新工艺流程可以节省能耗28.2%,并能降低设备投资费用和操作费用.     

共沸-反应精馏隔壁塔制备乙酸乙酯的实验与模拟研究

针对反应精馏中部分物系存在反应物与生成物相对挥发度较小、难以分离的问题,提出共沸-反应精馏隔壁塔结构。以酯化法制备乙酸乙酯为研究对象,对共沸-反应精馏隔壁塔的操作性能进行了分析。在搭建的1套反应精馏隔壁塔实验装置内进行了相应的实验研究,并用Aspen Plus进行了模拟,模拟结果与实验结果一致性良好;对共沸剂用量、液相分配比、塔顶回流比以及原料乙酸质量分数等因素的影响进行了模拟研究;对共沸-反应精馏隔壁塔进行了节能分析。与传统反应精馏相比,共沸-反应精馏隔壁塔可实现重组分乙酸和中间组分水的清晰分离,有效避免中间组分的返混,提高热力学效率。     

间歇共沸精馏分离乙二醇单甲醚-水物系

通过绘制乙二醇单甲醚-水-共沸剂的简捷剩余曲线,提出了以乙酸异丙酯作为间歇共沸精馏法分离乙二醇单甲醚-水物系的共沸剂。然后完成剩余曲线数据的测定实验,根据实验数据绘制乙二醇单甲醚-水-乙酸异丙酯三元物系的剩余曲线图,确定了乙二醇单甲醚-水共沸物系的分离工艺。并通过实验研究了共沸剂加入量对乙二醇单甲醚回收率的影响,从而确定了适宜的共沸剂配比：当共沸剂与原料中水的质量比为2～2.5时,乙二醇单甲醚的一次性收率在90%以上。     

萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇共沸物系

首先根据汽液平衡实验数据采用UNIFAC法进行VLE关联。然后通过定性判断、基团贡献法定量估算选择该二元物系的合适萃取剂为乙二醇。通过气液平衡实验对萃取剂的有效性进行验证．比较了不同溶剂比对四氢呋喃,乙醇相对挥发度的影响,当溶剂比为3时,相对挥发度为2．26。最后进行精馏实验验证过程的可行性。     

萃取精馏分离四氢呋喃-水共沸物的模拟研究

利用化工流程模拟软件Aspen Plus,以DMSO为萃取剂,模拟研究四氢呋喃-水共沸物的分隔壁萃取精馏和单塔侧线采出萃取精馏过程。分隔壁萃取精馏优化后工艺参数为:主塔22块理论板,萃取剂3块理论板处进料,原料17块理论板处进料,回流比0.5,溶剂比0.45;副塔10块理论板,回流比2.4。可得到摩尔分数为99.90%的四氢呋喃和99.19%的水,回收萃取剂的摩尔分数为99.72%。和常规双塔萃取精馏相比,冷凝器热负荷降低18.63%,再沸器热负荷降低15.58%,实现了有效节能。而单塔侧线采出萃取精馏不能实现四氢呋喃和水的有效分离。     

双效热泵精馏分离乙醇-异丙醇近沸体系的模拟研究

以乙醇-异丙醇体系为研究对象,分别采用常规精馏、双效精馏、双效热泵精馏进行分离,使用Aspen Plus流程模拟软件进行模拟计算,以年总费用最低为目标函数,得到了相关的工艺参数,结果表明,双效热泵精馏的年综合费用比双效精馏节约了59.5%,比常规精馏节约了77.5%。     

碳酸丙烯酯萃取精馏分离甲醇-碳酸二甲酯恒沸物模拟

基于化工模拟软件ASPENPLUS,选用碳酸丙烯酯为萃取剂,采用NRTL模型,对甲醇-碳酸二甲酯共沸体系的连续萃取精馏过程进行模拟与条件优化。采用Sensitivity灵敏度工具分析考察了萃取精馏塔的溶剂比(萃取剂对共沸物的质量比)、全塔理论板数、原料进料位置、回流比以及溶剂回收塔的理论板数、进料位置和回流比等因素对分离效果与热负荷的影响。确定的最佳工艺方案为:萃取精馏塔全塔理论板数为52、原料在第25块理论板进料、回流比为1.2、溶剂比为3.6;溶剂回收塔全塔理论板数15、原料在5块理论板进料、回流比1.0。在此工艺方案下,产品甲醇和碳酸二甲酯的质量分数分别达到98.60%和99.99%,萃取剂碳酸丙烯酯的回收率达99.99%。     

连续萃取精馏分离环己烷-苯共沸物的模拟

采用模拟软件Aspen Plus,以糠醛为萃取剂,对环己烷-苯共沸物体系的萃取精馏进行了模拟优化。利用灵敏度分析考察了萃取精馏塔的塔板数、萃取剂对原料的质量比(溶剂比)、萃取剂和原料的进料位置等因素对分离效果的影响。确定最优的工艺条件为:全塔理论板数为34,溶剂比为2.4,原料和萃取剂的进料位置分别为第30块板和第12块板。本研究为环己烷-苯萃取精馏过程的设计提供了参考。     

隔壁塔萃取精馏制取无水异丙醇的模拟研究

提出一种隔壁塔萃取精馏制取无水异丙醇的新工艺．利用Aspen Plus模拟软件,对隔壁塔和常规萃取精馏工艺进行了模拟。确定了隔壁塔的主要参数：主塔为30块理论板,回流比为3．侧线精馏段为10块理论板,回流比为2,垂直隔壁位于塔内18块板到28块板之间。在此参数下．可得到质量分数99．92％的无水异丙醇;比较了2种流程的液相组成、温度及汽液相流量的变化。模拟结果表明：隔壁塔萃取精馏新工艺可以节省再沸器能耗15．6％．冷凝器能耗15.4％,能有效降低运行费用。     

丁烷分离塔热泵精馏节能改造研究

12万t/a丁烷异构化装置的丁烷分离塔设计消耗蒸汽约42.5t/h,是装置节能的重要研究对象。通过引入热泵精馏技术,采用中间再沸的形式将塔顶的热量进行回收利用,达到了很好的节能效果。     

反应精馏隔壁塔制甲缩醛过程模拟与分析

甲缩醛(methylal)是一种重要的化工基本原料,广泛应用于化工中间体、溶剂、涂料及燃料添加剂等的生产中。目前,反应精馏技术是用于以甲醇和甲醛为原料制取甲缩醛的主要方法。利用Aspen Plus过程模拟软件模拟了常规的双进料甲缩醛反应精馏工艺流程,同时提出并模拟了反应精馏隔壁塔(RDWC)工艺制备甲缩醛的流程,通过对比来探究RDWC流程的优越性。结果表明,采用RDWC制备甲缩醛可避免中间组分在塔内的返混效应,同时可使年度总费用降低8.09%,显著提高过程的经济性。关键词:甲缩醛;反应精馏;反应精馏隔壁塔;优化设计;过程分析     

反应精馏隔壁塔制甲缩醛过程模拟与分析

甲缩醛（methylal）是一种重要的化工基本原料，广泛应用于化工中间体、溶剂、涂料及燃料添加剂等的生产中。目前，反应精馏技术是用于以甲醇和甲醛为原料制取甲缩醛的主要方法。利用Aspen Plus过程模拟软件模拟了常规的双进料甲缩醛反应精馏工艺流程，同时提出并模拟了反应精馏隔壁塔（RDWC）工艺制备甲缩醛的流程，通过对比来探究RDWC流程的优越性。结果表明，采用RDWC制备甲缩醛可避免中间组分在塔内的返混效应，同时可使年度总费用降低8.09%，显著提高过程的经济性。     

分隔壁塔精馏分离混合醇的结构设计和优化

为完善合成气制低碳醇工艺,以中试级别产量为基础,采用先脱水后精馏分离醇的工艺路线,应用Aspen Plus模拟软件,对混合醇物系的精馏分离的稳态过程进行了模拟研究。采用分隔壁塔技术和双效精馏分离组分物系,对整个过程进行优化:发现分隔壁塔中有4个参数存在最佳范围,对剩余3个参数以年费用最小为目标函数进行优化;通过模拟计算,对比了双效精馏的各种压力组合方式,并找到最优组合为逆流型低压-常压组合;将整个工艺和传统多塔分离序列进行了对比,该工艺能耗为多塔序列能耗的51.4%。