间歇恒沸精馏分离异丙醇水溶液的节能研究

针对间歇恒沸精馏法从异丙醇水溶液中回收异丙醇能耗高的问题,研究了传统和新型操作方式对二元、三元间歇恒沸精馏的影响.结果表明:对二元间歇恒沸精馏过程,动态累积操作的产品馏份浓度、收率以及过渡馏份量和浓度同固定回流比操作相差不大.能耗可降低53.5%.对三元间歇恒沸精馏过程,采用固定回流比、全回流以及双塔釜交替式操作都可得到99.0%以上的异丙醇.同固定回流比、全回流操作相比,双塔釜交替式操作的异丙醇收率分别由39.3%和72.7%提高至84.2%,能耗分别降低63.4%和19.1%.因此,二元间歇恒沸精馏宜采用动态累积操作,三元间歇恒沸精馏宜采用双塔釜交替式操作.     

松轻油精馏分离工业试验

松轻油经碱液预处理后,用SM-250型工业孔板波纹填料塔(D=300 mm、h=10.1 m)以真空间歇精馏方式进行分离试验,分别得到富含蒎烯、莰烯、苧烯(双戊烯)及对-伞花烃、萜烯醇等组分的馏分.以精馏投料量为基准,α-蒎烯质量分数达80.1 %以上的馏分得率为22.3 %,其中α-蒎烯质量分数最高达86.1 %;α-蒎烯与β-蒎烯总质量分数达61.3 %以上、蒎烯和莰烯总质量分数达92.5 %以上的馏分得率为31.8 %;馏分中蒎烯和莰烯总质量分数最高达99.1 %;苧烯(双戊烯)及对-伞花烃总质量分数达64.2 %以上的馏分得率为23.1 %,其总质量分数最高达76.4%;萜烯醇质量分数最高达49.0 %,其馏分得率只有3.1 %.精馏过程塔顶压力控制在12～4 kPa范围,回流比控制在1:1～8:1范围,塔釜终温为152 ℃左右;精馏过程塔釜温度容易控制.     

聚乙烯醇聚合一塔的计算机优化及动态模拟

采用化工流程模拟软件,对聚乙烯醇生产中聚合工段聚合一塔进行了模拟计算。通过稳态灵敏度分析,优化了聚合一塔的最优操作点,即进料位置40块塔板,回流比0.7,馏出量6650 kg/h。动态研究表明,进料量、进料组成和回流量扰动均对一塔操作产生较大影响,其中,塔顶流量及组成动态响应速度缓慢,波动超过7 h,塔釜产品醋酸乙烯质量分数波动在扰动2~3 h时存在峰值;对于以塔底产品为主的聚合一塔,不能通过增加塔顶回流量来提高分离效果;串级控制通过改变吹入甲醇量可以快速有效控制塔釜产品醋酸乙烯含量。     

丙酮精制工段的过程模拟研究

以丙酮精制工段为研究对象,采用DSO流程模拟平台对该工段进行模拟计算。在现有装置的基础上,分别考察了粗丙酮塔回流比、采出量、精丙酮塔回流比、塔顶采出量、侧线采出量和采出位置等参数对分离效果的影响。结果表明:对于处理量为19100 kg/h的待分离物料,粗丙酮塔回流比为2.0、塔顶采出量为7320 kg/h、精丙酮塔回流比为2.2、塔顶馏出量为16235 kg/h、侧线采出为5974.5 kg/h、采出位置在第2块板时,可以使塔釜中几乎不含丙酮,且采出丙酮纯度达到99.81%。比较工厂实际生产值和模拟值,确定了较优的操作条件,提出了将粗丙酮塔塔顶物流预热进料物流的节能措施,可节省水蒸气(0.4 MPa)3.99 t/h、冷却水130.3 t/h。     

基于参数批次调整模型的间歇精馏最小时间优化策略

针对间歇精馏过程优化计算中模型的准确性和计算复杂度之间的矛盾,提出了一种确定馏出液摩尔分数和操作时间的简化模型.该模型假定在塔釜内轻组分摩尔分数固定的情况下,馏出液平均摩尔分数与回流比变化量之间呈线性关系,其比例定义为回流比调节敏感系数.利用间歇精馏的批次重复操作特点,提出了模型敏感系数沿批次指标的在线更新机制,保证了简化模型在不同生产状态下的准确性.基于该简化模型,以回流比为优化决策变量,提出了针对最小生产时间问题的优化方案.利用Aspen Batch Distillation(ABD)中的模型作为实验对象原型,进行了优化算法的仿真实验.仿真结果表明基于批次参数调整策略的最小时间优化方案能够实现优化指标随生产批次的增加而不断减少.     

300kt/a甲醇精馏装置常压精馏塔变工况模拟分析与优化

应用ECSS化工之星模拟软件对甲醇精馏过程中的常压精馏塔进行模拟。分别讨论了进料位置、操作回流比和侧线采出位置等参数对塔釜废水中甲醇含量、能耗和塔顶精甲醇纯度的影响,同时提出了常压精馏塔优化操作的方案,模拟计算结果符合工业实际过程。     

乙醇-水分批萃取精馏中溶剂的回收过程

为了解乙醇-水共沸混合物分批萃取精馏中溶剂回收操作的特有的现象和规律,以乙二醇为溶剂,进行了溶剂回收的实验研究．结果表明：水-乙二醇过渡馏分段持续时间很短,并且在该时间段内,出现塔顶温度急剧跃升的现象;在回流比为1～2的情况下,溶剂回收操作的收率为94．96％～99．33％．     

填料精馏塔实验性能测试及计算机绘图

对废液中各浓度乙醇的回收再利用进行了研究,主要对各浓度乙醇精馏过程中的不同实验条件进行了初探,得出了塔釜加热温度、塔釜液浓度、回流比等实验条件与塔顶产品浓度之间的关系,并用计算机绘制了图表,确定一组最优的实验条件.     

耦合变压精馏分离甲醇-丙酸甲酯共沸体系的工艺模拟和优化

在丙酸甲酯和正丙醇酯交换法生产丙酸丙酯的过程中,反应精馏塔的塔顶会产生大量的丙酸甲酯和甲醇共沸物,可通过分离的手段使其中的丙酸甲酯循环使用。提出耦合变压精馏工艺,选用非随机（局部）双液体模型方程（NRTL）热力学模型,利用Aspen Plus V10.0对工艺流程进行模拟研究。以塔釜产品纯度为约束变量,高压塔塔釜能耗最低为优化目标,分别对理论板数、进料位置、回流比等参数进行优化,优化后的两塔最优工艺参数如下：常压塔理论板数31,回流比2.5,进料位置第9块塔板,循环物料进料位置第14块塔板;高压塔操作压力500 kPa,理论板数21,进料位置第13块塔板,回流比3.3。分离效果可达到甲醇质量分数99.95%,丙酸甲酯质量分数99.94%。与传统变压精馏相比,本文的耦合变压精馏可节省能耗48.8%。     

间歇萃取精馏分离二氯甲烷-乙醇-水体系的模拟及实验研究

基于NRTL模型,以乙二醇为萃取剂,用Aspen Plus软件对二氯甲烷-乙醇-水三元体系间歇萃取精馏过程进行模拟,分别考虑了溶剂比、回流比、塔板数、溶剂进料位置和溶剂进料温度对整个精馏过程的影响.原料为100 kg含95％二氯甲烷(质量分数)、3％水、2％乙醇的混合溶液,利用模拟结果对各工艺参数进行分析和优化,得出了最佳的操作条件:精馏塔塔板数为20块、溶剂进料位置在第2块塔板、溶剂进料温度为38℃、回流比为2.5、溶剂比为0.575.在该操作条件下,塔顶的二氯甲烷的质量分数可达99.8％以上,回收率为96.65％,满足溶剂回收再利用的要求.通过实验对该模拟结果进行验证,得到的二氯甲烷质量分数高达99.8％,回收率为90％左右,与模拟结果基本一致.