萃取和热集成变压精馏分离异丙醇与异丙醚的模拟

异丙醇-异丙醚形成二元共沸物,一般精馏方法很难分离.利用化工过程软件Aspen Plus,在异丙醇和异丙醚产物的摩尔分数达到0.999的条件下,以乙二醇为溶剂的萃取精馏流程和热集成变压精馏流程对异丙醇-异丙醚混合物分离进行模拟.以全年总费用最低为目标,确定萃取精馏流程两塔的理论板数、进料位置和溶剂进料位置以及热集成变压精馏流程的高压塔操作压力,两塔的理论板数,进料位置,得到两种流程的最优操作条件.从模拟结果可知,对于异丙醇-异丙醚混合物的分离,热集成变压精馏所需的全年总费用更低,比萃取精馏的全年总费用降低了10.86％.对于该混合物,热集成变压精馏流程要优于萃取精馏流程.     

水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸物系热集成萃取精馏工艺

针对水-乙酸甲酯-四氢呋喃三元共沸体系的特点,提出了热集成萃取精馏工艺对其进行分离研究。选择WILSON热力学模型计算该物系的气液相平衡数据,利用ASPEN PLUS软件中的两相闪蒸模块,模拟得到了不同萃取剂条件下,该物系各共沸组分间的相对挥发度。结果表明,乙二醇作为该物系的萃取剂比较合适,且最佳的溶剂比为0.37。在此基础上,以能耗和年总费用(C_AT)作为技术经济评价指标,对常规三塔萃取精馏工艺进行了模拟与参数优化,并利用夹点分析技术对精馏系统的换热网络进行了优化。基于换热网络的优化结果,对常规三塔萃取精馏工艺进行了热量集成。研究结果表明,与常规三塔萃取精馏工艺相比,热集成萃取精馏工艺其能耗降低约34.70%,C_AT节省约21.98%,热力学效率提高约36.34%。因此,热集成萃取精馏工艺是分离该三元共沸物系比较合适的节能工艺。     

甲醇-碳酸二甲酯萃取精馏分析研究

以苯酚为萃取剂,利用萃取精馏原理,采用双塔精馏流程分离甲醇和碳酸二甲酯共沸物,采用NRTL热力学方程描述甲醇-碳酸二甲酯-苯酚三元混合物的汽液平衡,根据实验数据拟合了该热力学方程中的参数,计算结果与实验数据吻合.对甲醇-碳酸二甲酯-苯酚三元相图进行了分析,从理论上说明了采用双塔精馏流程的可行性.采用Aspen Plus流程模拟软件对双塔萃取精馏流程进行了模拟计算,并运用灵敏度分析工具考察了萃取剂用量、回流比、进料位置等对分离效果和操作费用的影响,确定了优化的分离工艺操作参数,对于实际工业过程的设计和改造有一定的指导意义.     

变压精馏分离三元共沸物系

乙腈/正丙醇/甲苯三元物系常压下会形成多个共沸物,普通精馏工艺难以达到分离要求。对其相图分析得知,该物系的共沸组成和共沸温度会随着压力的变化发生明显改变,即证明该物系有压力敏感性,所以提出了变压精馏方案分离该三元物系,并利用剩余曲线图分析证实了该过程的可行性。在利用Aspen Plus对该变压精馏分离过程进行严格稳态模拟的基础上,基于全年经济总费用(TAC)最低为目标函数,优化求得该离工艺流程的最优设备及操作参数。     

热集成变压精馏分离乙酸乙酯与乙醇工艺及模拟

基于乙酸乙酯与乙醇共沸特性的分析,提出了热集成变压精馏的分离工艺,由加压塔和常压塔串联构成。选择NRTL (non random two liquids)模型为物性计算方法,其二元相互参数由汽液相平衡数据回归,利用Aspen Plus软件对提出的分离工艺进行模拟与优化,详细分析了两塔的理论板数、进料位置及回流比对分离的影响,并对比能耗。结果表明,热集成变压精馏分离工艺能很好地实现乙酸乙酯与乙醇的分离,得到最佳的工艺条件,与常规变压精馏相比,热集成变压精馏可节约加热蒸汽34.7％,为共沸物分离的设计和过程节能提供依据。     

正丙醇脱水萃取与共沸精馏隔壁塔工艺经济性对比

针对正丙醇脱水分离的常规萃取精馏及共沸精馏工艺能耗较高的缺点,提出以二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂的萃取精馏隔壁塔工艺、以乙酸乙酯为共沸剂的共沸精馏隔壁塔工艺两种分离方案。利用Aspen Plus软件进行了以上两种流程模拟并以年度总费用最低为优化目标对两种工艺分别进行全局优化,得到两种流程的最优设备及操作参数,并对其经济性进行对比分析。结果表明:共沸精馏隔壁塔工艺的年度操作费用比萃取精馏隔壁塔工艺降低约28.68%,其年度总费用降低约17.63%,说明共沸精馏隔壁塔工艺更具经济优势和工业应用性。     

正丙醇脱水常规共沸精馏工艺与隔壁塔精馏工艺经济性对比与分析

使用Aspen Plus软件对正丙醇脱水常规双塔共沸精馏流程进行模拟和全局经济优化,在此基础上,进一步提出正丙醇脱水的共沸精馏隔壁塔三塔等价模型分离方案,并对该流程进行模拟和优化。结果表明:共沸精馏隔壁塔工艺过程与常规共沸精馏工艺过程相比,设备费用降低52.52%,年度操作费用节约70.33%,年度总费用降低65.02%。这一研究结果将对化工生产中醇类脱水分离的工业应用具有一定的理论指导意义。     

萃取精馏隔壁塔分离乙酸乙酯-乙腈共沸物系的模拟与优化

利用Aspen plus软件对乙酸乙酯-乙腈共沸物系采用萃取精馏方案进行模拟和全局经济优化。在此基础上,对该物系提出了萃取精馏隔壁塔三塔等价模型分离方案,并对该流程进行模拟和优化。结果表明:萃取精馏隔壁塔较传统萃取精馏塔在节约能耗和减少设备投资方面有明显的优势,萃取精馏隔壁塔方案比传统两塔萃取精馏方案在年度设备投资费用上节约22.1%,年度操作费上节约8.3%,年度总费用上节约13.1%。并且将塔底循环萃取剂与原料进行换热,进而进一步减少了能耗。这一研究将对工业分离乙酸乙酯-乙腈共沸混合物提供理论指导意义。     

间歇萃取精馏分离甲醇-丙酮共沸物的研究

在常规间歇萃取精馏实验装置中,研究了以水为萃取剂间歇萃取精馏分离甲醇-丙酮共沸物的过程.考察了萃取剂、回流比、全回流时间、共沸物组成、溶剂与混合物的质量比等因素对萃取精馏分离甲醇-丙酮共沸体系的影响.     

碳酸二甲酯与甲醇分离的模拟研究

碳酸二甲酯(DMC)与甲醇形成共沸物,常规精馏无法实现直接分离。采用变压精馏、共沸精馏、萃取精馏3种特殊精馏流程来分离该物系,经商业流程模拟软件Aspenplus全流程模拟得出各流程适宜的操作参数。结果表明,3种流程都可得到较高纯度的DMC产品,但变压精馏较其他2流程得到的产品纯度更高,流程也相对简单。     

甲苯-正庚烷共沸体系萃取精馏分离的模拟与优化

基于Aspen Plus流程模拟软件,采用苯酚做萃取剂,对甲苯-正庚烷共沸体系的萃取精馏分离过程进行模拟与优化.采用Sensitivity灵敏度分析模块分析考察了原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比及溶剂比对萃取精馏分离效果的影响,得到了最佳操作条件.优化结果可为甲苯-正庚烷萃取精馏分离工艺工业化设计提供了理论依据和设计参考.     

恒沸精馏过程挟带剂量的研究

恒沸精馏是分离近沸点与恒沸物系的重要手段,挟带剂量是影响恒沸精馏分离性质的重要因素。本研究以环己烷为挟带剂的异丙醇-水分离过程为例,运用ASPEN PLUS过程模拟软件,对挟带剂量在恒沸精馏过程的影响进行了模拟研究,发现了在恒沸流程中存在一个最小挟带剂量,提出了最小挟带剂量的计算方法;研究了最小挟带剂量与恒沸精馏过程提纯塔理论板数之间的关系及对精馏过程的影响,发现存在一个适宜理论板数。还对苯为挟带剂的异丙醇-水分离过程进行了模拟分析,结果表明以苯为挟带剂与以环己烷为挟带剂有相似的规律。     

塔顶蒸气直接压缩式热泵节能特性研究

以丙烯-丙烷、苯-甲苯两种物系为研究对象,通过模拟计算研究塔顶蒸气直接压缩式热泵精馏节能特性,研究不同沸点差进料物系对热泵精馏节能效果的影响.将计算结果与常规精馏塔进行比较,结果表明:与常规精馏相比,热泵精馏节能优势明显;沸点相近的丙烷-丙烯物系最适用于塔釜液闪蒸再沸式热泵精馏,节能率在70%以上,经济效益非常可观.     

碳酸二甲酯-甲醇共沸物的分离方法研究进展

碳酸二甲酯被称为有机合成的基石和绿色化学品,是最重要和具有广阔前景的化合物之一。介绍了碳酸二甲酯-甲醇共沸物的分离方法及汽液平衡研究情况,重点介绍共沸精馏和萃取精馏分离该共沸物的研究进展。     

分离乙腈-乙醇-水三元物系的变压/萃取耦合精馏工艺及系统优化设计

针对乙腈-乙醇-水物系常压下存在三个二元和一个三元共沸物的特殊情况,设计了节能型变压-萃取精馏四塔流程(PS-ED)和萃取-变压精馏四塔流程(E-PSD)两类工艺,利用Aspen Plus软件进行了以上两种流程模拟,在此基础上以年度总费用(TAC)最低为优化目标对两种工艺分别进行全局优化,并比较两种工艺流程的经济性,结...     

丙烯酸异丁酯—异丁醇—水三元物系的分离

根据丙烯酸异丁酯、异丁醇、水三元物系的相平衡关系,可以采用常规精馏与共沸精馏二种分离方法。本文对该二种方法进行了计算比较,认为采用共沸精馏的方法更为合适。本文还讨论了在采用常规精馏方法时,增加精馏段的板数,无助于分离程度的提高。     

正丙醇-异丙醇-水共沸体系分离工艺模拟

利用Aspen Plus软件,分析正丙醇-异丙醇-水三元物系的剩余曲线,确定了分离序列和以二甲基亚砜为萃取剂的萃取精馏流程;优化了各精馏塔的工艺参数,模拟结果可为正丙醇-异丙醇-水共沸体系的分离提供理论依据,并有效地指导了实际生产.     

间歇精馏分子异丙醇-水二元共沸物的模拟

以乙二醇为溶剂,使用Aspen Plus化工模拟软件中的BatchFrac模块,基于UNIFAC模型,对异丙醇-水二元共沸物的间歇萃取精馏过程进行间歇萃取精馏模拟,研究了不同操作参数(如溶剂比、回流比、溶剂进料位置、溶剂进料温度等)对整个精馏过程的影响,对各工艺参数进行了分析与优化.结果表明,对于处理量为100kmol...     

乙腈-水共沸体系的变压精馏模拟与优化

利用Aspen Plus化工模拟流程软件对乙腈-水共沸体系进行变压精馏模拟分离研究。选择UNIQUAC物性计算模型确定变压精馏的工艺流程,通过灵敏度分析模块分别考察高压塔和常压塔的进料板位置和回流比对分离效果的影响。模拟结果表明,当塔操作压力为350kPa,塔板为30块,进料板为第10块塔板,回流比为1.5,在塔底可以得到质量分数为99.7%的产品乙腈。     

具有热集成精馏流程的综合——一种知识与算法相结合的方法

基于对精馏、精馏流程以及热集成特性的分析,本文提出了将知识与算法相结合的方法用于合成具有热集成的精馏流程。将问题的求解分成三个层次来完成：即初始流程及基本结构的产生,精馏系统内的热集成以及精馏子系统与过程系统的热集成。其中包含对简单塔、复杂塔以及各种热集成精馏结构的处理,包括：热泵、热偶、多效、中间换热器等。知识与算法的有机结合使得按照本方法能够产生最优的具有热集成的精馏流程。并能够直接产生设计者所需的流程的设备及操作参数