蒸馏过程强化技术研究进展

蒸馏过程强化技术作为我国现代化学工业发展的重要研究领域,是过程强化概念在化学工业成功应用的典范之一。随着近些年的发展,蒸馏过程强化技术的研究已形成了一套较完整的体系,但也出现了一系列新的难题与挑战。为此,本文针对混合物相对挥发度与气液传质两个蒸馏过程强化的基础理论本质问题,以基础理论创新、关键技术突破和关键装备研究进展为主线,从强化原理、研究进展、工业应用及发展3方面系统介绍共沸蒸馏、萃取蒸馏、反应蒸馏这3类典型的引入质量分离剂强化的蒸馏过程及其耦合技术;微波、超重力场等典型外场作用下的引入能量分离剂强化的蒸馏过程,并系统介绍以新型塔内件及新型塔结构为切入点的基于先进设备强化的蒸馏过程,为迎接这一领域新的难题和挑战提供新思路。     

共沸蒸馏法从未加氢裂解汽油中提取纯苯

叙述了共沸蒸馏法从未加氢裂解汽油中提取纯苯的工艺路线、试验装置、试验过程和试验结果，共沸精馏工艺条件：共沸剂用量为低沸物的３３％，剥离剂为２％，纯苯含量≥９９．４％，全程收率≥９３％。此法工艺过程具备了工业化条件。     

简单蒸馏残余曲线图结构的研究

介绍了三组元混合物共沸系统中简单蒸馏残余曲线图结构的性质和画法。此画法只需知道纯组分和共沸物的沸点及相应组成即可。大多数情况下 ,此画法能唯一确定残余曲线图 ,并且还能够检验沸点温度数据的正确性     

新型蒸馏技术及应用

介绍了萃取精馏、共沸精馏、反应 (催化 )蒸馏、吸附蒸馏、膜蒸馏、惰性气体蒸馏、动态高效规整填料塔精馏和分子蒸馏等新型蒸馏技术的基本原理、特点、研究进展和发展方向。     

乙二醇独乙醚-甲基异丁基酮-水三元非均相共沸物系分离过程

通过塔釜剩余曲线图、蒸馏边界线、液-液相平衡线等曲线,对乙二醇独乙醚-甲基异丁基酮-水三元非均相共沸物系进行理论分析,确定该物系分离需要共沸精馏、冷凝分相、油相部分回流、重组分回收、轻组分回收等5步工艺.通过流程设计、模拟计算、实验验证等研究,得到质量分数为99.24％甲基异丁基酮,质量分数为99.17％的乙二醇独乙醚...     

共沸蒸馏脱水技术在纳米材料制备中的应用

介绍了共沸蒸馏脱水的基本原理和置换剂的选择条件,综述了共沸蒸馏脱水技术在纳米材料制备中的应用,探讨了共沸蒸馏脱水在纳米粉体制备过程中的防团聚机理,指出了共沸蒸馏脱水技术目前还存在的问题和今后的研究方向.     

丙酮-甲基异丙基酮-水三元非均相共沸物精馏研究

用剩余曲线图(RCM)方法对丙酮-甲基异丙基酮(MIPK)-水三元非均相共沸物系进行分析,提出通过利用中间液-液分离器,在一个塔中实现丙酮、MIPK、水的分离。结合残余曲线、蒸馏边界线、精馏段和提留段浓度轮廓线、中间液-液分离器相平衡线等曲线对提出的丙酮、MIPK、水三元物系非均相共沸精馏过程进行了详细的分析,对非均相共沸精馏过程的设计和操作都将会起到重要的作用。以MIPK生产中的分离过程为例,建立了节能型精馏流程,结果表明,该流程可以节省设备投资,简化操作,降低生产成本。     

用同伦延拓算法模拟复杂蒸馏过程(Ⅱ)——模拟计算实例

运用Newton同伦延拓算法对3个复杂蒸馏过程进行了模拟计算:(1)以苯为共沸剂的乙醇脱水三相共沸蒸馏——从单一起点出发找到同一规定条件下5个稳态解;(2)五组元三相蒸馏;(3)五组元三相反应蒸馏。就不同问题选择相应步长控制参数作了探索。计算过程表明从任意初始点出发均能快速收敛,有力地证明了算法的强壮收敛性。模拟结果与文献及工业试验吻合良好。     

纳米二氧化硅粉末的制备

采用微乳液法制备了高比表面积纳米SiO2粉末，考察了微乳液体系的配制、反应物浓度、反应温度、焙烧温度、共沸蒸馏脱水工艺制备的纳米SiO2性能的影响，并通过比表面积（BET）、透射电镜（TEM）、红外光谱分析（IR）、X射线衍射（XRD）对样品进行了表征。结果表明，粉末制备的工艺参数对样品性能影响较大，在较佳工艺条件下制备的纳米SiO2粉末近似呈球形，粒径为15～30nm，比表面积高达580-630m^2／g。共沸蒸馏工艺能充分地脱去凝胶中残余的水分，防止因含水胶体干燥过程引起的粉末硬团聚，从而显著地提高了粉末的性能。     

纳米二氧化硅粉末的制备

采用微乳液法制备了高比表面积纳米SiO2粉末，考察了微乳液体系的配制、反应物浓度、反应温度、焙烧温度、共沸蒸馏脱水工艺制备的纳米SiO2性能的影响，并通过比表面积（BET）、透射电镜（TEM）、红外光谱分析（IR）、X射线衍射（XRD）对样品进行了表征。结果表明，粉末制备的工艺参数对样品性能影响较大，在较佳工艺条件下制备的纳米SiO2粉末近似呈球形，粒径为15～30nm，比表面积高达580-630m^2／g。共沸蒸馏工艺能充分地脱去凝胶中残余的水分，防止因含水胶体干燥过程引起的粉末硬团聚，从而显著地提高了粉末的性能。     

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。     

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。     

Energy saving in acetic acid process using an azeotropic distillation column with a side stripper

Dilute acetic acid is obtained primarily from fermentation and synthesis processes and cannot be produced by simple distillation due to relatively low volatility of acetic acid compared to water. Instead, an azeotropic distillation is applied to increase the concentration of dilute acetic acid. When acetic acid is extracted from a dilute aqueous solution using a solvent mixture of ester and alcohol, its recovery requires an energy-intensive azeotropic distillation. In the water stripping process that follows azeotropic distillation, two distillation columns handle the acetic acid and water mixture in similar composition. Therefore, the two columns can be combined as a side stripper connected to the azeotropic distillation column. The energy-saving effect is examined with the HYSYS (Aspentech Corporation) evaluation of the process. Compared to the conventional process, the modified process suggests 39% reduction in heating duty and 24% coolant savings. The economic analysis shows 32% decrease in investment and 36% utility savings. Based on heat utilization analysis, the thermodynamic efficiency is enhanced by 11%.     

PTA溶剂脱水系统中PX组分的影响及调控

对二甲苯(PX)组分对精对苯二甲酸(PTA)装置溶剂脱水系统的共沸精馏塔操作有较大的影响,容易在共沸精馏塔内富集。当共沸精馏塔操作条件控制不合理时,PX难以从系统内拔除,影响共沸精馏分离效果。本文对溶剂脱水系统PX组分的影响规律进行了分析和优化,通过模拟计算,获得了PX在共沸精馏塔中的分布规律;研究了抽出板温度对PX抽出浓度的影响,确定了合适的实现PX组分有效拔除的温度范围,为溶剂脱水系统的优化操作提供了指导。     

DESIGN STRATEGY FOR ACETIC ACID RECOVERY

Acetic add is recovered from dilute aqueous solutions by extraction followed by azeotropic distillation. The heat required for distillation accounts for the major proportion of the cost of the process. Therefore, the proper selection of the entrainer is of great importance. In this paper, a procedure for preliminary entrainer selection is developed combining the well proved heuristic approaches and the latest developments for the synthesis phase based on residue curve maps and liquid-liquid equilibria plots. The energy requirements for the most promising entrainers are calculated using a commercial process simulator. It was found that methyl tert-butyl ether is a promising entrainer for the acetic acid dehydration process.     

异丙醇脱水技术研究进展

主要介绍了异丙醇-水分离的几种工艺和新方法。在介绍异丙醇脱水常规工艺的基础上,重点阐述隔壁共沸精馏、间歇萃取精馏、吸附蒸馏和膜分离法等新工艺,具体分析了各种方法的优缺点及研究情况,并展望了异丙醇-水分离工艺的前景。     

八碳烯分离过程的脱水研究

本文运用残余曲线图对八碳烯分离过程进行了分析研究,提出了采用非均相共沸精馏的方法脱除待分离物系中的水的新工艺。研究结果表明,该方法即节省了原工艺中脱水所需的一些设备,又降低了分离能耗,并且可大幅度提高脱水效率,改善产品质量。     

Optimization study on the azeotropic distillation process for isopropyl alcohol dehydration

Modeling and optimization work was performed using benzene as an entrainer to obtain a nearly pure anhydrous isopropyl alcohol product from dilute aqueous IPA mixture through an azeotropic distillation process. NRTL liquid activity coefficient model and PRO/II with PROVISION 6.01, a commercial process simulator, were used to simulate the overall azeotropic distillation process. We determined the total reboiler heat duties as an objective function and the concentration of IPA at concentrator top as a manipulated variable. As a result, 38.7 mole percent of IPA at concentrator top gave the optimum value that minimized the total reboiler heat duties of the three distillation columns.     

醋酸正丙酯与醋酸正丁酯的选择与探讨

在 PTA 装置中溶剂脱水正常采用两种方法：常规精馏和共沸精馏。从能耗和物耗以及方便操作的角度,通常选用共沸精馏,而采用共沸精馏时,共沸剂的选择是一个比较关键的因素。笔者从共沸剂的性能、消耗、能耗以及塔的选择方面进行了比较与探讨,为共沸精馏塔的共沸剂选择提供了一个参考。