隔壁萃取精馏分离醋酸乙烯-甲醇的计算机模拟与节能增效

利用化工模拟软件对隔壁萃取精馏分离醋酸乙烯-甲醇共沸物进行优化。采用全局经济优化法,模拟优化后隔壁萃取精馏塔的设计参数为:主塔塔板数51块,萃取剂进料位置为第2块,进料流率30 150 kg/h,萃取剂流率17 810 kg/h,混合物进料位置为第18块,回流比0. 22;侧线精馏塔塔板数30,侧线气相采出位置为第43块,采出量16 325 kg/h,回流比1. 0。与普通连续萃取精馏比较,每年节省总能耗46. 8%,节省总费用1 179. 7万元。     

含盐乙腈废水的分离模拟与优化

利用Aspen Plus模拟软件对含盐乙腈废水采用双塔精馏流程进行分离模拟和优化。进料为100 kg/h,选择ENRTL-RK方程,模拟结果为:对于1#塔,理论塔板数为15块,进料位置为第7块,回流比2,操作压力0.140×10~5~0.148×10~5 Pa;对于2#塔,理论塔板数8块,进料位置为第5块,回流比2,操作压力0.135×10~5~0.145×10~5 Pa。利用灵敏度分析分析了回流比、进料位置、采出量对塔进行了优化,对于1#塔,进料位置第7块,回流比1.5,采出量25 kg/h;对于2#塔,进料位置第4块,回流比1.5,采出量10 kg/h。     

丙酮-氯仿萃取精馏分离工艺优化研究

利用Aspen Plus化工模拟软件对丙酮-氯仿萃取精馏工艺流程进行了模拟优化研究,并利用Aspen Economic对其进行了经济估算。利用Model Analysis tools确定最终较优流程参数为:萃取精馏塔理论板数30块,第11块理论板进料,回流比6. 4,塔顶丙酮回收率96. 57%,摩尔分数为99. 7%。萃取剂回收塔理论板数6块,第3块理论板进料,回流比2,塔顶氯仿回收率为99. 96%,摩尔分数98. 2%,塔釜二甲基亚砜摩尔分数98%,全部回流至萃取精馏塔,补充萃取剂量流量1. 25 kg/h。对萃取精馏工艺进行经济估算得到设备费用28万元,年操作费用391万元,总投资3 838万元,总期望回报率为20%。     

发酵液中β-苯乙醇精制过程模拟研究

利用Aspen plus软件,对β-苯乙醇-乙醇-水体系的分离过程开展模拟研究,以1000 kg/h的处理量为例,对精馏分离的影响因素,如回流比、压力等进行分析探讨,获得β-苯乙醇精制工艺适宜的工艺条件为:粗蒸塔理论板数为18,适宜进料位置为第5块理论板,回流比为0. 8;萃取塔理论板数为15,萃取剂进料量为380 kg/h;精蒸塔理论板数为20,适宜进料位置为第6块理论板,回流比为0. 6;在此条件下β-苯乙醇分离精制的能耗为14吨蒸汽/吨β-苯乙醇。     

电解法制己二腈回收丙烯腈流程的模拟与优化

采用适合于部分互溶体系的NRTL模型作为精馏模拟计算的物性方法。分析了理论塔板数、进料位置、回流比、塔顶采出量等操作参数对过程的影响,并得出了最佳工艺参数为:采用16块理论塔板,回流比为0.6,第6板进料,塔顶采出量为120kg/h时,可以得到99.2%(质量分数)的丙烯腈。模拟结果可指导工业过程的设计。     

回收正丙醚-正丙醇工艺过程研究

采用Sim Sci PRO/II 9. 3软件模拟分析和实验验证,建立以DMAC为溶剂从制药废液中回收正丙醚和正丙醇的萃取精馏分离工艺。采用UNIQUAC模型对工艺参数进行优化与分析,并以实验验证模拟模型的可靠性。结果表明,模拟确定适宜工艺参数为:萃取精馏塔理论板数35块,原料液第24块板进料,溶剂第7块板进料,溶剂比1. 2,回流比3. 2,塔顶回收正丙醚含量为99. 88%;溶剂回收塔理论塔板数25块,原料第6块板进料,回流比0. 7,塔顶回收正丙醇含量为99. 86%。在此优化工艺条件下,二者回收率均在99. 5%以上,达到了在原工艺中循环套用要求。在模拟优化的基础上进行萃取精馏实验,实验结果与模拟结果吻合较好,验证了模拟结果的可靠性。     

丙酮-氯仿共沸体系萃取精馏过程模拟与优化

应用化工过程模拟软件Aspen Plus对丙酮-氯仿最低共沸物系的连续萃取精馏过程进行了模拟与优化。通过Aspen物性分析,筛选出合适的萃取剂为二甲基亚砜。确定了双塔连续萃取精馏的工艺流程,并利用灵敏度分析工具考察了萃取精馏塔的理论塔数、回流比、原料进料位置、萃取剂进料位置、溶剂比(萃取剂对原料的物质的量比)对分离效果的影响。确定的最佳工艺方案为:全塔理论板数为45,原料和萃取剂分别在第11块和第3块理论板进料,回流比为2.5,溶剂比为1.9。在此工艺条件下:萃取精馏塔塔顶丙酮的分离效果达99.95%,萃取剂回收塔塔顶氯仿的纯度达到98.34%;萃取剂二甲基亚砜的循环补充量为5.557mol/h。模拟与优化结果为丙酮-氯仿共沸物连续萃取精馏分离过程的设计和操作提供了参考。     

回收正丙醚-正丙醇工艺过程研究

采用Sim Sci PRO/II 9. 3软件模拟分析和实验验证,建立以DMAC为溶剂从制药废液中回收正丙醚和正丙醇的萃取精馏分离工艺。采用UNIQUAC模型对工艺参数进行优化与分析,并以实验验证模拟模型的可靠性。结果表明,模拟确定适宜工艺参数为:萃取精馏塔理论板数35块,原料液第24块板进料,溶剂第7块板进料,溶剂比1. 2,回流比3. 2,塔顶回收正丙醚含量为99. 88%;溶剂回收塔理论塔板数25块,原料第6块板进料,回流比0. 7,塔顶回收正丙醇含量为99. 86%。在此优化工艺条件下,二者回收率均在99. 5%以上,达到了在原工艺中循环套用要求。在模拟优化的基础上进行萃取精馏实验,实验结果与模拟结果吻合较好,验证了模拟结果的可靠性。     

萃取精馏分离甲醇-四氢呋喃共沸体系的流程模拟

应用化工过程模拟软件Aspen Plus V7.3对甲醇-四氢呋喃最低共沸物系的连续萃取精馏过程进行了模拟与优化。通过Aspen物性分析,筛选出合适的萃取剂为二甲基亚砜。确定了双塔连续萃取精馏的工艺流程,并利用灵敏度分析工具考察了萃取精馏塔的理论塔数、原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比(萃取剂对原料的物质的量比)对分离效果的影响。确定的最佳工艺方案为:全塔理论板数为32,原料和萃取剂分别在第26块和第4块理论板进料,回流比为3,溶剂比为1.9。在此工艺条件下:萃取精馏塔塔顶四氢呋喃的分离效果达99.98%,萃取剂回收塔塔顶甲醇的纯度达到99.96%;萃取剂二甲基亚砜的循环补充量为8.58 mol/h。模拟与优化结果为甲醇-四氢呋喃共沸物连续萃取精馏分离过程的设计和操作提供了参考。     

乙二醇有机废料精馏的计算机模拟及BHS型高效填料的应用

利用先进化工模拟软件对乙二醇有机废料精馏回收过程进行模拟和优化,对塔板数、回流比、进料位置及塔顶采出量等操作参数进行灵敏度分析。模拟计算得到乙二醇有机废料精馏塔的设计参数为:理论塔板数30,回流比3,进料位置第11块塔板,塔顶采出量470 kg/h。以设计参数为基础,应用BHS型高效填料进行设计计算。通过经济效益分析,每年可从有机废料中回收乙二醇3 384 t,带来经济效益共为2 368.8万元。     

连续减压精馏分离椰子油脂肪酸的模拟研究

文章利用Aspen Plus化工模拟软件中的严格计算法RadFrac单元操作模块对椰子油脂肪酸进行了连续减压精馏分离模拟。考察了塔板数、回流比、进料位置对分离效果的影响。结果表明:采用两个精馏塔B1塔和B2塔串联操作,操作压强为2500 Pa(绝压),原料进料质量流率20 kg/h,B1塔理论板数为15,第8块塔板进料,回流比为2(体积比),塔顶可得到产物辛酸的质量流率为8.675 kg/h,质量分数可达98.58%及回收率可达99.83%。塔底物料经B2进一步分离,B2塔板数为15,第9块塔板进料,回流比为1,塔顶可得到产物癸酸的质量流率为10.86 kg/h,质量分数为99.79%及回收率为98.81%。模拟结果对实验研究及工业化生产具有指导意义。     

苯-环己烷萃取精馏过程模拟和优化研究

以UNIFAC方程为物性计算方法,使用化工过程模拟系统PRO/对苯-环己烷萃取精馏分离过程进行模拟和优化研究。采用双塔联用工艺,对萃取剂种类、萃取剂用量、温度、加入位置,原料液进料温度、进料位置,两塔的总理论板数分别进行了优化。结果表明:以糠醛为萃取剂,糠醛用量与原料液用量摩尔比为2.2、加入温度为298.15℃、在塔1的第7块板加入,原料液进料温度为353.85℃、在塔1的第25块板进料,塔1的总理论板数为35块,塔2总理论板数为10块时,分离过程达到最优。此时,塔1的环己烷产品纯度为0.9953,塔2的苯产品纯度为0.9890,循环糠醛纯度为0.9985。     

基于Aspen Plus醋酸乙烯精馏塔的模拟优化

利用Aspen Plus软件,选择NRTL活度系数方程和Hayden-O′connell逸度系数方程的热力学模型,应用系统中的RadFrac精馏模块对醋酸乙烯精馏塔进行模拟,模拟值与实际值基本吻合。讨论了进料位置、回流比、塔顶侧线采出量等参数对精馏分离精度与能耗的影响,提出优化方案为：进料板为第62块,回流比为32,侧线采出质量流量为37.5 t/h。此参数下,重新进行计算,结果显示,塔顶冷凝器和塔釜再沸器的热流量分别降低了15.5%和16.9%,塔顶侧线采出液中醋酸乙烯和塔釜采出液中醋酸的质量分数分别上升了0.4%和0.13%。     

基于丙酮-丁醇-乙醇精馏的工艺研究

对醪塔、丁醇塔、丙酮和乙醇塔进行模拟计算与参数优化。组成为水980 kg/h,丁醇11 kg/h,丙酮6 kg/h,乙醇3 kg/h的混合进料,优化计算结果:醪塔的理论板为11块,从第3块板进料,回流比为1;第一丁醇塔,理论板为40块,从第8块板进料,从第18块侧线采出,回流比为3;第二丁醇塔理论板为8,第5块板进料,回流比为2;丙酮塔理论板为35,第27块板进料,回流比为4.5;乙醇塔理论板为45,第33块板进料,回流比为3.5。     

丙酸甲酯和甲醇共沸物萃取精馏分离工艺的研究

采用萃取精馏工艺对甲醇和丙酸甲酯二元共沸物进行分离,筛选出以苯酚为萃取剂,借助Aspen Plus软件对该过程进行模拟研究,通过单因素优化详细考察了两塔的理论板数、进料位置、回流比以及溶剂比等工艺参数对塔顶产品质量分数和再沸器能耗的影响,确定了较优的工艺参数:萃取精馏塔理论板数32块,待分离原料进料位置第16块,萃取剂进料位置第6块,回流比为1.4,溶剂比为1.3,塔顶甲醇产品质量分数为99.9%;溶剂回收塔理论塔板数24,进料位置第6块,回流比为1.3,塔顶丙酸甲酯产品质量分数为99.9%。在上述模拟优化基础上,进一步通过实验验证了萃取精馏工艺的可行性。最后对某公司5 600 t/a的丙酸甲酯和甲醇混合液进行工程设计,为该二元共沸物的分离提供依据。     

双效精馏分离甲醇和醋酸甲酯工艺模拟

在聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)生产工艺中,醇解反应副产醋酸甲酯,在分离醋酸甲酯时容易形成甲醇和醋酸甲酯共沸体系,不易得到高纯度的醋酸甲酯产品。研究了甲醇和醋酸甲酯形成二元共沸物特性,提出采用双效精馏工艺分离甲醇和醋酸甲酯。利用Aspen Plus软件对分离工艺进行模拟及优化,模拟结果显示较佳的工艺条件:低压塔操作压力35 k Pa(G),塔顶采出量1 500 kg/h,理论板数23,第9块板进料,S6流股第5块板进料,回流比6;高压塔操作压力680 k Pa(G),理论板数19,第7块板进料,回流比3。双效精馏过程中塔底再沸器和塔顶冷凝器节能率分别为27.18%和28.35%。     

共沸精馏分离2-甲基吡啶和水

采用共沸精馏的方法分离2-甲基吡啶和水二元均相共沸物系。选取环己烷作为共沸剂,利用流程模拟软件Aspen Plus对共沸精馏塔进行模拟计算,分析了不同共沸剂用量、塔底采出量以及进料位置等操作参数对产品纯度、共沸剂的损失量以及精馏塔热负荷的影响,模拟结果表明当精馏塔的塔板数为21,共沸剂的用量为3600kg/h,塔底采出量为888kg/h,原料进料位置在第15块板时,共沸精馏塔塔底可得到质量分数为99.54%的2-甲基吡啶,塔顶分相罐下层可采出质量分数为99.97%的水。最后,通过间歇共沸精馏实验对以环己烷为共沸剂分离2-甲基吡啶-水物系的效果进行检验,结果表明共沸精馏塔塔底2-甲基吡啶的质量分数达99.85%,塔顶水相可采出质量分数达99.96%的水,证明了该工艺路线具有良好的可行性。     

异丙醇-异丙醚-水三元物系分离的模拟与研究

提出了非均相层析-萃取精馏分离工艺,并基于Aspen Plus对该分离过程进行模拟研究,以得到质量分数为98.3%的异丙醚和99%的异丙醇,水相异丙醚的质量分数小于2×10-5,异丙醇的质量分数小于1×10-4为目标,确定了粗馏塔、醚精制塔、异丙醇精制塔、乙二醇回收塔最佳工艺参数。粗馏塔的理论塔板数为26,进料板位置为第13块理论板,摩尔回流比为0.14。醚精制塔的理论塔板数为23,进料板位置分别为第3和15块理论板,摩尔回流比为0.92。异丙醇精制塔的理论塔板数为25,进料板位置为第3和第18块理论板,摩尔回流比为2.85。乙二醇回收塔的理论塔板数为40,进料板位置为第15块理论板,摩尔回流比为0.08。总体工艺具有流程简单、产品纯度高、易于操作的特点。     

离子液体萃取精馏制取乙醇的计算机过程模拟与优化

采用乙醇-水-1,3-二甲基咪唑二甲酯磷酸盐（[MMIM]+[DMP]?）体系的汽液相平衡数据回归了NRTL模型的二元交互参数。根据对剩余曲线的分析确定选用[MMIM]+[DMP]?作为萃取剂进行萃取精馏方案的可行性。通过模拟计算得到最佳操作条件：萃取剂进料量为30～40 kg/h,回流比为0.6,原料进料位置为第23块理论板,萃取剂进料位置为第2块理论板,此时塔顶产品浓度可达到99.6%。通过模拟确定的[MMIM]+[DMP]?用于乙醇-水萃取精馏的设计及操作参数为实验研究提供了数据基础,为离子液体工业化的研究提供了理论基础。     

萃取精馏法分离乙二胺和H_2O的共沸物

研究了萃取精馏工艺对乙二胺和水共沸物的分离。通过Aspen Plus模拟计算了水对乙二胺(EDA)的相对挥发度,以此建立了一种快速筛选萃取剂的方法,确定最佳萃取剂为1,4-丁二醇。以1,4-丁二醇为萃取剂,选用Aspen Plus中的RadFrac严格精馏模型,进一步对萃取工艺操作参数进行了模拟优化,确定了脱水塔及EDA精制塔的最佳操作条件,即脱水塔理论塔板数为27,原料进料位置为第7块理论板,萃取剂进料位置为第3块理论板,萃取剂用量为300 kg/h,回流比为0.5;EDA精制塔理论板数为29,回流比1.5,进料位置在第5块理论板。在最优工艺条件下,水的理论纯度(质量分数)可达99.90%,EDA纯度大于99.90%,回收1,4-丁二醇纯度大于99.90%;对1,4-丁二醇的萃取效果进行了实验验证,水纯度达到99.99%,EDA纯度达到99.92%,实际萃取结果与模拟结果相当。