节能型乙醇蒸馏及脱水集成工艺

围绕由生物质发酵醪液生产燃料乙醇过程中精馏与脱水工艺展开研究,提出了精馏塔塔顶部分冷凝技术。通过计算机模拟,着重从能耗方面将该方案与常规工艺以及最近出现的回流段无水乙醇共沸精馏技术进行比较。结果表明,部分冷凝工艺和回流段无水乙醇共沸精馏流程节能效果显著。     

高凝固点热敏物系精馏节能新技术

介绍了具有高凝固点和热敏特征的难分离复杂物系的精馏节能新技术及其设计方法,实际应用取得了较大的社会效益和经济效益.     

热泵精馏应用于异丁烷精馏过程的节能改造

异丁烷资源丰富,但工业利用率低,造成资源未得到合理利用。本文首先分析了C₃和C₄混合物分离体系的特点,建立异丁烷精馏常规工艺流程,并对其进行模拟计算。模拟结果表明:塔釜蒸汽消耗量较大,造成能耗过高。目前,解决精馏过程能耗过高的处理方式集中在工艺参数的优化,在精馏方式上却少有报道。为了解决这一问题,本文提出了采取热泵精馏技术进行节能改造,并建立了异丁烷精馏的热泵精馏新工艺。通过模拟计算且对结果进行深入分析,得出当塔顶/塔釜压力分别为7×10⁵Pa和7.5×10⁵Pa、循环工质流量3055.13kmol/h、压缩机压缩比为2.286条件下满足分离要求,且能耗较低。分析热力学效率与经济性并与常规流程进行对比,结果表明:热泵精馏新工艺节能效果极佳,由常规精馏的68.16GJ/h降低为热泵精馏的45.87GJ/h;热泵精馏新工艺适用于该体系且更加节能、环保。     

液化天然气分离的节能蒸馏工艺

采用严格模拟计算的方法,对液化天然气分离过程的现有常规蒸馏工艺与热耦蒸馏工艺、侧线提馏工艺、双效蒸馏工艺和热集成工艺进行了模拟,并比较了其能量消耗。模拟计算结果显示,复杂蒸馏工艺都比常规蒸馏工艺减少了能耗和操作成本。其中,热耦蒸馏工艺可比常规蒸馏工艺节能21.4%,侧线提馏工艺节约13.3%,双效蒸馏工艺可节约34.7%,热集成工艺节约则达37.6%左右,表明新工艺在此分离过程中都有较好的应用前景,尤以多效蒸馏和热耦蒸馏最有优势。     

Energy-saving technologies in viscose manufacture

Conclusions -- Results of the realization of energy-economical technologies in the processes of continuous deaeration and two-stage vacuum crystallization of sodium sulfate from technological solutions in viscose manufacturing have been given.-- Replacement of the steam-ejector method of creating a vacuum and removal of secondary steam by a condensation method has made it possible to reduce the overall energy requirements in performing the indicated operations by a factor of more than three, including steam and cooling water by a factor of 6–10. The productivity of the stage for dehydrating Glauber's salt to anhydrous crystallized sodium sulfate has been increased by a factor of two.Translated from Khimicheskie Volokna, No. 2, pp. 9–10, March–April, 1993.     

带有侧线采出回流的部分透热精馏的节能优化

以正丙醇-异丙醇体系为例，研究了带有侧线采出回流的部分透热精馏操作。在该操作中，精馏段侧线采出气相，经塔外冷凝后回流至塔内采出板上方；提馏段某塔板被同轴的夹套式中间再沸器环绕，侧线采出该板处的气相回流至塔内采出板上方。通过单因素分析和响应面法对精馏段和提馏段操作的相关工艺参数分别进行了模拟优化，并对相应操作的热力学性能和分离性能的变化进行了分析。最终优化结果表明：达到规定的分离效果，带有侧线采出回流的部分透热精馏相较于绝热精馏有效能损失降低了26.5%。带有侧线采出回流的部分透热精馏操作通过合理分配能量、降低对热剂和冷剂的品位要求和提高能量利用率，最终达到节能目的。     

共沸精馏分离乙醇-异丙醇

为了分离乙醇-异丙醇混合物,研究了共沸精馏在乙醇-异丙醇物系中的应用。根据共沸剂的选取原则选定出1-己烯作为共沸精馏分离乙醇-异丙醇混合物的共沸剂,使用ASPEN模拟软件模拟连续和间歇共沸精馏分离乙醇-异丙醇工艺流程,并通过间歇共沸精馏实验考察了所选共沸剂的分离效果。结果表明：使用1-己烯作为共沸剂能成功的分离乙醇-异丙醇混合物;采用有30块理论板的填料塔,回流比为25,共沸剂1-己烯与乙醇的质量比为4∶1,塔釜异丙醇的质量分数达到99.77%。     

三效精馏节能规律研究及应用系统设计

用工程模拟软件PROII对不同条件下的各三效精馏流程进行优化模拟,研究进料温度、进料组成、进料相对挥发度对节能效率的影响.结果表明,三效精馏更适宜于进料相对挥发度小于6的物系,节能率可达50％以上,除逆流三效塔釜进料精馏适用于常温进料外,其余各流程均适用于泡点及以上温度进料,除顺流三效塔顶进料精馏外其余各流程均适用于进...     

双效精馏节能技术研究进展

精馏是化工生产中的重要操作单元,由于其能耗大,节能潜力高而备受关注。双效精馏是利用2个精馏塔的操作压力不同而设计的,通过重复利用给定数量的能量来提高精馏设备的热力效率。主要介绍了双效精馏的3种典型的工艺流程：顺流双效精馏、平流双效精馏、逆流双效精馏,并从能源利用方面分析它们的特点和适用条件。综述了近年的双效精馏的模拟优化成果以及其节能现状与发展趋势。     

萃取精馏分离碳酸二甲酯和甲醇共沸物

通过气液平衡实验和Aspen Plus模拟软件对萃取精馏分离碳酸二甲酯和甲醇共沸体系的可行性进行了研究。实验和模拟结果表明:乙二醇作为溶剂能有效地改变体系的相对挥发度,UNIFAC模型能够对萃取精馏混合物系相平衡行为进行较准确的描述;通过改变原料进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料位置等操作参数对该体系的分离进行了模拟,得到了可行的分离条件:理论塔板数为30,原料进料位置为第20块塔板,溶剂进料位置为第3块塔板,溶剂比为1.5,回流比为2。实验值与模拟值吻合良好,说明了模拟的可靠性。     

萃取精馏分离丙醇-水-乙酸丙酯混合物

为挑选萃取精馏分离丙醇-水-乙酸丙酯混合物较好的溶剂,采用基于UNIFAC模型的动态法对待选溶剂进行了计算机高通量筛选。根据加入溶剂后体系互溶性和相对挥发度大小的预测结果,经综合考虑选出较好的萃取剂为丁醇和甲醇。选取丁醇为溶剂做实验验证,测定了丙醇-水-乙酸丙酯-丁醇体系的部分汽液平衡实验数据;泡点温度tb、加入溶剂后的相对挥发度α和平衡气相组成yi的计算值与实验值吻合良好,这表明采用基于UNIFAC模型的动态法筛选萃取精馏的溶剂具有良好的可靠性和适用性。     

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%。     

萃取精馏和精馏结合分离混合二氯苯的模拟及试验研究

采用三对角距阵法模拟混合二氯苯萃取分离结果,考察物料进料位置、进料量、回流比及塔板数对分离过程的影响,优化分离过程的工艺条件,在回流比R=4:1条件下,原料经萃取精馏和精馏结合分离,一次可得到99.5%以上的邻二氯苯和89.7%以上的对二氯苯,得率分别可达80%和97.9%以上,邻二氯苯分离过程能量消耗仅为精馏方法的28.7%;以二苯胺为萃取剂,进行萃取精馏和精馏试验,当溶剂比为1:1,回流比R=4时,原料液经萃取精馏和精馏分离后,一次可得到99.5%以上的邻二氯苯和86.7%的对二氯苯,得率分别达到72%和83.5%,试验和模拟计算结果基本一致,为进一步放大试验提供依据.     

Conceptual design of an extractive distillation process for the separation of azeotropic mixture of n-butanol-isobutanol-water

In many chemical processes, large amounts of wastewater containing butanol and isobutanol are produced. Given that n-butanol-isobutanol-water can form triple azeotrope, high-purity butanol cannot be recovered from the wastewater by ordinary distillation. To economically and effectively recover butanol from this kind of wastewater, 1,4-butanediol is selected as an extractant to break the formation of the azeotropes, and a doubleeffect extractive distillation process is proposed. The conceptual design of the proposed process is accomplished based on process simulation. With the proposed process, the purity of recovered butanol and water is greater than 99.99 wt%. In comparison with the conventional azeotropic distillation process, economic analysis shows that the operating cost of the proposed process is lower:when the capacity of wastewater treatment is 100 t·h^-1, the total operating cost decreases by 5.385×10⁶ USD per year, and the total annual cost of the new process decreases by 5.249×10⁶ USD per year. In addition, in the extractive distillation system, variable effects on separation purities and cost are more complex than those in the ordinary distillation system. The method and steps to optimize the key variables of the extractive distillation system are also discussed in this paper and can provide reference for similar studies.     

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。     

分隔壁精馏塔分离醇类混合物的模拟

以分隔壁精馏塔分离乙醇、正丁醇及正己醇为例,建立分隔壁精馏塔稳态模型。用Aspen Plus软件进行模拟,模拟数据与实验数据吻合良好。同时考察了分隔壁精馏塔内液体分配比对产品含量的影响及正丁醇液相组成分布情况。比较了采用分隔壁精馏塔和常规二塔流程分离此物系的节能情况。结果表明,由于分隔壁精馏塔能极大地减少返混现象的产生,故达到相同的分离要求,分隔壁精馏塔比常规精馏的流程更节能,采用分隔壁精馏塔分离此物系时,中间组分的摩尔分数越高,节能效果越好,当进料组成为n(C2H5O)∶n(C4H10O)∶n(C6H14O)=1∶3∶1时,可节能25.9%。分隔壁精馏塔技术是一种节能、经济的新工艺。     

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。