甲醇精馏技术应用和节能减排

甲醇精馏装置在甲醇生产中占据重要的地位,利用先进且高效节能的精镏装置,对降低甲醇生产成本和节能减排,节能降耗都起到很重要的作用。我厂甲醇精馏装置所采用的是五塔精馏技术,本文讨论了五塔精馏的工艺特点,并从甲醇精馏原料、回流比等对精馏操作的影响进行了分析,发现五塔精馏具有消耗低、环保效益好、操作简易且系统稳定、工艺指标易于调整、产品质量优良等优点。     

2000 t/d甲醇精馏系统运行总结

山东明泉新材料科技有限公司2 000 t/d甲醇精馏系统采用天津大学的三塔精馏工艺。简介甲醇精馏系统的工艺流程及主要设备,结合系统开车及运行状况总结三塔精馏系统(加压塔与常压塔采用双效精馏设计)的工艺特点——产能大、操作弹性大、系统能耗低、甲醇收率高、产品质量好,并对甲醇精馏系统运行过程中出现的问题及采取的处理措施进行梳理和总结。总之, 1 a多的运行时间里,岗位操作人员摸索出了一套成熟的操作方法和合理的操作指标,使得系统的设计理念得到了很好地发挥。     

丙酮-水精馏过程模拟和优化

丙酮是一种广泛应用的有机溶剂,丙酮回收具有重要的经济和环境意义。丙酮回收过程中,需采用精馏单元操作进行分离提纯,精馏塔的模拟优化有着重要意义。文章采用Aspen Plus过程模拟软件,对精馏工艺进行了模拟核算,发现实际操作中精馏塔中存在着恒浓区,恒浓区的存在会带来精馏塔基建费用和能耗的增加。文章结合经济分析对丙酮精馏塔进行了优化,消除了恒浓区;同时,探讨了不同丙酮进料质量分数对精馏的影响,指出提高进塔丙酮质量分数是节能关键。     

变压精馏分离甲醇-丙酮的工艺模拟及优化

采用Aspen Plus软件,以塔釜能耗为目标,以甲醇、丙酮纯度为约束函数,对双效变压精馏分离甲醇-丙酮工艺过程进行模拟。分析了操作压力、理论板数、回流比、进料位置和进料温度等参数对精馏过程的影响。确定了最优工艺参数：减压塔操作压力40 kPa,理论板数37,回流比2.4,进料塔板数26,进料温度25 ℃;常压塔理论板数30,回流比4.2,进料塔板数23。减压塔所得甲醇质量分数为99.0%,常压塔所得丙酮质量分数为99.7%。对比变压精馏和萃取精馏过程,变压精馏更容易得到高纯度丙酮产品,节能约13.4%。模拟结果对工业设计和设备改造具有一定指导意义。     

反应精馏在一氯丙酮制备过程中的应用

利用反应与精馏融为一体的反应－精馏装置制备高纯度的一氯丙酮。在制备过程中，丙酮全回流并连续地排出产品和氯化氢。实现了反应、精馏同时进行，克服了直接氯化过程中丙酮转化率低，易生成二氯和多氯副产物的问题。该过程简单，易操作。     

异丁烷共氧化法联产MTBE产品质量提升技术

异丁烷共氧化法生产环氧丙烷联产甲基叔丁基醚已成为一种重要的MTBE生产工艺,但因工艺的独特性,MTBE产品含大量丙酮等含氧杂质,质量较低。通过对比评估四种产品质量改进方案的技术可行性、操作方式、工艺复杂度,文中确定采用粗TBA原料精馏脱丙酮工艺。实验结果表明:该工艺可将MTBE产品中杂质丙酮针对性的脱除至质量分数0.1%以下,从而将产品纯度从97.5%提升至98.5%以上,最终有效提升异丁烷共氧化法联产MTBE产品质量。此外,文中根据连续精馏实验结果建立了可准确描述TBA精馏脱丙酮过程的数学模型,其热力学方法采用UNIQUAC。通过该模型计算,确定了工业化TBA精馏脱丙酮塔的最优回流比为50,并获得了塔径、塔高、再沸器热负荷等其他设计参数。     

丙酮缩甘油反应精馏工艺全流程模拟与优化

针对丙酮缩甘油的传统生产工艺单程转化率低、生产设备投资高、后处理过程长及环境污染等缺点,本文设计了一种高效节能的反应精馏（RD）生产工艺。基于反应动力学和热力学基础数据,建立丙酮缩甘油反应精馏严格数学模型对反应精馏工艺全流程进行理论探究。通过对塔内浓度分布的分析,揭示了产物水对丙酮缩甘油反应精馏合成效果的影响。探究不同丙酮循环量对全流程生产工艺的影响;并以反应精馏塔和丙酮回收塔塔釜再沸器负荷为目标函数,对全流程的参数进行探究和优化,结果表明全流程优化后相比单塔优化的总能耗可节约3.6%。同时与工业传统先反应后精馏流程相比,优化后的反应精馏全流程节约能耗15.1%。该结果可为丙酮缩甘油工业化生产工艺设计提供参考和依据。     

论苯酚丙酮生产工艺特点及存在的职业病危害因素研究

苯酚丙酮一种化学剂,广泛适用于化工业;随着生产用量需求的进一步加大,我国企业相继摒弃掉的工艺繁琐且滞后、原材料能耗大、副产品众多、工艺与安全控制不成熟,常导致系统出现泄漏,对相关工作者与环境有着影响的安全苯酚丙酮装置。以整体调节过氧化氢异丙苯体浓系统、分解液中和系统、异丙苯系统、加氢系统、氧化系统、精馏系统及相关联的控制系统为着手点,进一步简化系统、实现操作的简便性,不仅要保证有较好的装置技术效率、防止原材料的高消耗,还必须减少有关工作者的工作量,实现装置的劳动安全性。     

丙酮连氮催化水解反应精馏工艺的研究

对丙酮连氮催化水解反应精馏制水合肼的工艺过程进行了模拟与实验。采用NRTL方程与RadFrac模型,使用实验回归得到的动力学方程与汽液平衡参数,对丙酮连氮催化水解精馏制水合肼的工艺进行模拟计算。考察了回流比、丙酮连氮与水的摩尔比、进料位置等工艺条件对丙酮连氮水解反应的影响,并通过实验验证了模型的准确性和可靠性。在模拟和实验的基础上,确定了最优工艺条件:精馏段理论板数为5,反应精馏段理论板数为14,回流比为2,丙酮连氮与水的摩尔比为1∶7,原料进料位置为第9块板。在此条件下,丙酮连氮的水解率可达99%以上,塔釜肼质量分数为34%,并且得到了全塔的温度和质量分数分布曲线,为工业生产提供了依据。     

药厂三氯甲烷-丙酮废液的萃取-精馏回收

采用萃取 精馏工艺处理制药厂的三氯甲烷-丙酮-水三元有机废液。通过实验，筛选出了合适的萃取剂，并确定了萃取级数和精馏操作的条件。结果表明此工艺能有效回收该废液中的三氯甲烷和丙酮，两者的总回收率达82％以上，产品质量均达到工业一级品标准。萃取剂的损耗量为所处理废液量的0．23％左右。     

乙二醇脱水和精制系统先进控制与优化

在对过程机理深入分析的基础上,通过推断控制、解耦控制、专家控制等先进控制策略的开发和实施,解决了乙二醇脱水和精制系统存在的具体问题,并根据所建立的准确工业过程模型进行了操作条件优化。表明了先进控制和优化技术的实施显著提高了乙二醇脱水和精制系统操作的稳定性,有效降低系统能耗并延长了运转周期。     

先进控制系统在精馏中的应用

讨论分析了轻烃分馏分公司戊烷精分车间装置先进性系统建立的原因,以及建立过程中出现的问题,投用后取得的成效.这次采用先进控制技术对原有的DCS集散系统进行了进一步的优化.该技术是在国内同类装置上首次应用,使我国乃至亚洲戊烷精分装置的综合自动化水平实现了重大突破.它的最大作用是可以克服各种干扰因素,实现对戊烷精分装置的稳定、快速和准确的控制,同时通过优化调整工艺参数实现产品质量和产量的“卡边”控制.     

DMF回收过程专家区域协调控制系统设计

针对工业二甲基甲酰氨（DMF）回收装置,设计了以专家推理思想为基础的区域专家协调控制系统（RECCS）,它以西门子S7-300PLC组成的集散控制系统为基础,改进原有的回收工艺,增加智能控制器,能根据系统中的采集变量判断各个区域所处状态, 并且总体考虑了各个区域的参数关联问题。该控制系统根据专家知识协调控制区域内的PID控制器,能够实现DMF回收过程全自动监测与控制,通过建模仿真和现场的运行证明了专家协调控制系统的有效性,可以很方便的与现有DCS集成为智能控制系统,具有广泛的发展前景。     

乳酸提纯新工艺动态建模仿真和控制系统设计

基于非平衡级和拟均相假设,建立了乳酸提纯反应精馏新工艺实验装置的动态机理模型.通过改进的数值计算方法提高了模型的求解效率,设计并实现了包含物性估算系统的模型仿真平台,以促进新工艺的工业化应用.利用仿真平台对新工艺装置进行了动态特性分析,在此基础上设计了两种单端质量控制方案:直接物料平衡和间接物料平衡方案.在不同类型和幅度的过程扰动下,分析比较了两种控制方案的调节性能.结果表明直接物料平衡方案控制品质优于间接物料平衡方案,可在不同扰动情况下满足过程的产品质量和转化率的联合控制要求.非平衡级动态机理模型能够反映反应精馏过程的动态特性,分析发现反应精馏过程有着独特的过程特性,基于机理模型的仿真平台是分析反应精馏特性的有效工具.     

分批精馏最小过渡馏分量及过渡馏分脉冲控制法的研究

研究了分批精馏最小过渡馏分量 ,在此基础上针对分批精馏过渡馏分段的特点采用了全回流 全馏出交替进行的脉冲控制法。该法以动态模拟确定了全回流时间 ,统计法确定了全馏出时间。采用正己烷 环己烷物系进行对比实验结果表明 :与传统的恒回流比操作法相比 ,脉冲操作法可明显减少过渡馏分量、缩短操作时间和提高分离效率     

带有中间储罐的间歇精馏工艺动态控制模拟优化

甲酸甲酯-甲醇-水是化工生产过程中最常见的三元混合物之一。目前,间歇精馏工艺分离该三元混合物的研究较少,在动态控制方面也少有报道。本文研究了分离甲酸甲酯-甲醇-水的带有中间储罐的间歇精馏工艺动态控制模拟优化。利用Aspen Plus和Aspen Plus Dynamics软件,在稳态模拟的基础上,分别考察了液位控制结构和组分控制结构两种控制方案。结果表明,液位控制结构控制性能较差,达到稳定后甲醇和水的纯度较低。组分控制结构虽能提高产品纯度,但出现了较为严重的振荡现象。根据对组分控制结构的动态响应分析,本文提出了一种改进的组分控制结构,该控制结构能实现带有中间储罐的间歇精馏工艺的稳健控制,使各产品纯度得到提高。     

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。     

丙酮精馏系统异丙叉丙酮侧线采出工艺改造

对稀丙酮精馏提纯中异丙叉丙酮(MEO)侧线采出工艺进行了改造。改造后,精馏塔的自动化程度得到提升,降低操作人员接触危险品的风险,同时精馏塔的操作稳定性明显提高,实现了良好的节能效果。     

Operation and control of batch extractive distillation for the separation of mixtures with minimum-boiling azeotrope

Batch distillation is commonly used in the fine chemicals, specialty polymer, biochemical, pharmaceutical, and food industries. For separating mixtures with minimum-boiling azeotrope, a heavy entrainer is frequently added to the top section of the batch column to aid in the separation. This process is called batch extractive distillation. Most of the papers in open literature have only studied the first operating step of the batch extractive distillation which is the recovery of the light component without mentioning the later steps for the recovery of the other component and entrainer. In this paper, two real chemical systems, one separating acetone and methanol using water as entrainer and the other separating isopropyl alcohol (IPA) and water using dimethyl sulfoxide (DMSO) as entrainer, are studied for the feasible operation of the complete batch distillation sequence. The operating variables, including the pre-load amount with the mixture, continuous feed rate of the entrainer, and reflux ratio at each operating step are determined in the operating sequence. The constant reflux ratio and constant entrainer feed rate operating policy and another policy to allow these two operating variables to be varied will be compared in order to further improve the batch operation. All dynamic simulations that are performed directly mimic industrial situations from an empty column using a rigorous dynamic simulator, Aspen Dynamics™.