渗透汽化耦合工艺高效分离回收有机物研究进展

渗透气化(PV)是一种分离液体混合物的新型选择性膜分离技术,近年来已广泛用于从稀水溶液中分离回收高附加值有机物。介绍了基于PV技术的耦合工艺从稀水溶液中回收有机物的优势,回顾了渗透汽化与其它工艺耦合过程的发展历程,特别是渗透气化-分凝(PVFC)耦合工艺从稀溶液中高效分离回收高纯度高沸点有机物的研究进展。蒸汽渗透(VP)与PV膜分离过程遵循相同的分离机理,其耦合工艺也极具利用价值一并综述。通过PVFC过程强化新工艺,有望解决低浓度水溶液中高沸点有机物难以高效分离回收以及传统技术高能耗的问题,实现稀溶液中高附加值有机物的资源化利用。     

适于含碳伴生气处理的低温深冷回收工艺改进

针对某天然气处理厂低温深冷工艺,采用Aspen Hysys软件设计低温萃取精馏改进工艺,进行塔板总数、原料进料位置、添加剂进料位置以及添加剂的优化。结果表明:纯组分和混合组分添加剂低温萃取精馏工艺均可实现95%纯度二氧化碳和96%纯度乙烷的双回收;以年总成本优选出的最佳低温萃取精馏工艺,与现役低温深冷工艺相比,乙烷产品的纯度提高了24.3%,年总成本降低了2.54%;设计的添加剂循环流程实现了添加剂的循环利用,虽然与现役流程相比能耗和年总成本均有所提高,但流程简便且确保乙烷产品纯度达到96%。设计的低温萃取精馏改进工艺用于CO_2驱伴生气处理是有效且高效的。     

盐析萃取与精馏相结合循环回收色谱乙腈

乙腈和水形成二元共沸物，其中乙腈的含量是83.7wt％。乙腈和水的常压共沸点是76.5度。在乙腈脱水的过程中，由于共沸物的形成，故无法用一般的精馏方法获得乙腈。使用碳酸钾可以破坏其共沸点，故可用萃取和精馏相结合的方法回收乙腈。加盐萃取可以大大提高乙腈的纯度，使其纯度达到99％。然后把萃取后得到的混合物再精馏，就可以得到纯度更高的99.99%（wt）的乙腈，满足HPLC的要求。其回收率超过95%，具有显著的经济效益。     

二乙二醇单甲醚和N-甲基甲酰胺的萃取精馏分离工艺

光刻胶废剥离液回收工艺中二乙二醇单甲醚(MDG)和N-甲基甲酰胺(NMF)的沸点相近,二者的混合物直接精馏分离的成本很高,新分离工艺开发成为必然.以COSMO-RS理论对初步选择的萃取剂进行定量筛选;利用数据拟合获得了非随机双液体(NRTL)模型的二元交互参数,并通过实验验证其可靠性;设计了以丙三醇为萃取剂的精馏工艺,...     

甲醇-丁酮共沸物萃取精馏的模拟与优化

针对甲醇-丁酮二元共沸物难以分离的问题,以氯苯为溶剂,采用萃取精馏技术进行了流程设计和模拟计算。分别计算比较了苯甲醚、甲苯、氯苯3种萃取剂存在下甲醇-丁酮的无限稀释相对挥发度,结果表明氯苯的分离效果最优,并从剩余曲线角度分析了萃取精馏工艺的可行性。以全年总费用（TAC）为目标函数,对萃取剂用量、原料进料位置、萃取剂进料位置、总理论板数等参数进行了优化,模拟结果表明,氯苯的加入可以实现甲醇-丁酮体系的有效分离,产品纯度可达99.9%以上。从节能角度对萃取精馏工艺进行了优化,与节能前的工艺相比,设备费用增加3.28万元,能耗降低43.86万元,TAC降低42.77万元。     

乙醇—水体系的间歇萃取精馏

为了实现对废液中的乙醇回收再利用,对乙醇含量较低的乙醇水溶液的间歇萃取精馏过程中的塔釜加热温度、混合溶液的浓度、回流比等进行了实验研究。得出了主要参数和产品纯度影响因素之间的一些关系。结果满意,为废液中乙醇的回收提供了有价值的实验依据。     

特殊精馏分离甲乙酮-水共沸物系的工艺模拟与优化

由于共沸物的存在,甲乙酮-水混合物的分离在工业生产上一直是一个具有挑战性的问题。采用萃取精馏和变压精馏对分离工艺进行流程模拟与优化,得到摩尔分数为99.9%的甲乙酮产品,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,采用序贯迭代法对其进行优化,得到最小TAC为6.569×10⁵美元。通过分析比较3种常用萃取剂无限稀释相对挥发度的大小,筛选出乙二醇作为萃取剂,得到最佳萃取剂用量、理论板数及进料位置;针对常规变压精馏工艺提出热集成方案,与采用方案前相比,年度总费用降低了27.1%。最后,对萃取精馏、变压精馏和热集成变压精馏3种分离工艺年度总费用进行对比,萃取精馏工艺比热集成变压精馏工艺年度总费用降低了21.5%。结果表明,在经济性方面,萃取精馏相比于热集成变压精馏更适合甲乙酮-水共沸物系的分离。     

实验废液中环己烷回收的研究

本文研究了实验中乙醇—环己烷废液的回收方法。用水作萃取剂，采用萃取-精馏方法、得到纯度为99．91％成品。     

聚乳酸生产中有机混合废物一体化回收利用工艺与参数的研究

基于对聚乳酸生产过程中产生的有机混合废物"氯仿+乙醇"体系的分离,开发了一种有机混合废物一体化回收利用技术。该工艺以精馏作为"氯仿+乙醇"体系的分离手段,将分离后的氯仿、乙醇直接回用聚乳酸生产工艺中,实现了废物的再利用。并研究、优化了温度、回流比、压力等工艺参数对精馏过程的影响。研究表明优化工艺参数:塔釜温度为66℃,回流比为3,塔顶压力为常压。在该参数条件下,精馏产品氯仿、乙醇的纯度均能满足回用的工艺要求,且能耗较低。     

“催化反应精馏萃取合成乙酸乙酯新工艺研究与应用”通过鉴定

“催化反应精馏 萃取合成乙酸乙酯新工艺研究与应用”是河北科技大学赵地顺副校长带领的课题组完成的科研项目。该工艺主要创新性有以下几点 :在乙酸乙酯工业生产中率先把催化反应精馏技术和萃取技术很好地耦合在一起 ;采用自行开发研制的新型复合催化剂 ,利用催化反应精馏 萃取合成乙酸乙酯新工艺进行酯化反应 ,把塔顶酯的质量分数提高到 93%以上 ,并基本实现了酯化塔塔顶无醇 ,筛选出了效果很好的复合催化剂用于粗酯的萃取精制 ,萃取后酯的质量分数可达 98%以上 ,降低了脱水塔负荷与能耗 ;将萃取后的酯用于酯化塔的回流 ,提高了带水能力…     

乙腈法萃取精馏分离丁烯工艺研究

针对乙腈(ACN)法萃取精馏C4中丁烯的工艺存在较多不确定因素,对其分离过程的影响因素进行了详细研究.采用ProⅡ对ACN法丁烯萃取精馏工艺进行模拟,利用ACN法丁烯萃取精馏实验数据对流程模拟中的热力学模型进行修正,对比发现模拟数据与实验数据吻合较好,相对误差小于7.5%,.通过萃取精馏实验研究了理论板数、溶剂比、回流比、压力和溶剂中聚合物、水含量等因素对萃取精馏工艺的影响,结合流程模拟数据,得出了ACN法丁烯萃取精馏适宜的工艺条件:理论板数85~95,溶剂比为10~12,回流比为2.5~3.0,操作压力为表压400~500,k Pa,溶剂中聚合物质量分数小于0.5%,、适宜水质量分数为5.0%,~6.0%,.在优化的工艺条件下,塔釜烷烃质量分数低于0.5%,,塔顶烯烃质量分数低于0.9%,,烯烃的收率达到95%,以上.     

杂醇油加盐萃取精馏提取低水乙醇的研究

文中通过杂醇油的分离试验,探索了从杂醇油中提取低水乙醇和高纯度异戊醇的方法,确定了杂醇油加盐萃取提取低水乙醇及减压精馏回收盐溶剂的工艺路线,为今后杂醇油分离提取低水乙醇工业化提供依据。     

醋酸甲酯水解催化精馏工艺与固定床工艺的比较

对醋酸甲酯水解的催化精馏工艺和传统的固定床工艺进行比较 ,结果表明 ,采用催化精馏工艺 ,回收车间能耗比固定床工艺节省 2 7.8% ,TQ50 2和TQ50 5两塔的处理量增加一倍 .     

加盐萃取精馏分离甲乙酮-水恒沸物的研究

以乙二醇与醛酸钾的混合物作萃取剂，采用加盐萃取精馏的方法对甲乙酮－水二元恒沸体系进行分离，设计了工艺流程，确定了操作条件，得到了纯度为99．5％的甲乙酮产品，萃取剂可用减压蒸馏的方法回收，回收的萃取剂循环使用基本不影响分离性能，结果表明乙二醇与醛酸钾的混合物是分离甲乙酮－水二元恒沸物的理想萃取剂。     

常压下有机混合物的分离提纯及沸点测定

通过常压下简单蒸馏与分馏的实验研究，阐明双组分体系中温度平台与组分含量、沸点差值之间的关系，得出结论：分离和提纯有机物时，对于组分纯度不高或沸点较为接近的液体混合物，采用分馏方法可测出各组分的温度平台及沸点；若采用简单蒸馏方法，则不会出现明显的温度平台，只有高纯度液态化合物才能测出其沸点；蒸馏方法适用于沸点相差较大的液体混合物的分离。     

食用级醋酸异丁酯精制工艺模拟与优化

采用AspenPlus流程模拟软件,以1,3–丁二醇为溶剂,通过对三元剩余曲线特征的分析,建立双塔萃取精馏醋酸异丁酯精制工艺流程.考察理论板数、溶剂进料位置、原料进料位置、溶剂比和回流比对分离效果的影响.模拟结果表明:在满足产品醋酸异丁酯纯度达到99.9%,以上的条件下,优化工艺条件为萃取精馏塔理论板数50块、溶剂进料位置第8块板、原进料位置第36块板、溶剂比2.4、回流比2.6;溶剂回收塔理论板数10块、进料位置为第5块板、回流比0.7.在此工艺条件下,产品醋酸异丁酯纯度达到0.999,5(质量分数),回收率99.95%,单位产品热负荷32.509,GJ/t.     

萃取精馏与变压精馏分离甲醇/乙酸异丙酯工艺优化及节能

基于甲醇/乙酸异丙酯的二元共沸性质分析,探究萃取精馏和变压精馏工艺分离该共沸物的可行性,以年总费用最小作为经济评价指标、CO_2排放量作为环境评价指标,采用序贯迭代法,经Aspen Plus对上述2种工艺开展模拟优化及节能研究。首先,基于无限稀释相对挥发度筛选萃取精馏的萃取剂,考察操作压力、萃取剂流量、理论板数和进料位置等因素对萃取精馏工艺年总费用的影响;其次,基于能量集成、公用工程费用最低原则确定了变压精馏工艺的操作压力,考察理论板数、进料位置与回流比等因素对变压精馏年总费用的影响;最后,对2种分离工艺进行综合对比。研究结果表明:双塔萃取精馏或变压精馏工艺均能高效地实现甲醇和乙酸异丙酯共沸物的分离。热集成变压精馏分离工艺由于热集成使得年总费用比常规变压精馏工艺的年总费用降低47.2%,二氧化碳排放量减少42.5%,这主要是因为热量集成使再沸器负荷降低,操作费用节省。与热集成变压精馏分离工艺相比,萃取精馏分离工艺的总设备折旧费和总操作费用均显著降低,萃取精馏工艺年总费用降低61.3%,且CO_2排放量减少68.1%,故萃取精馏工艺更适合甲醇和乙酸异丙酯的分离。     

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%。     

基于反应精馏技术的乳酸乙酯工艺流程模拟与优化

提出了一种基于反应精馏技术制备乳酸乙酯的工艺流程．通过原料乙醇过量进料及乙醇脱水预处理的方法促进反应向右进行,提高乳酸乙酯产品的纯度;根据不同的乙醇-水共沸体系分离方法,建立了3种不同的乳酸乙酯工艺流程,即反应精馏-变压精馏(RD-PSD)流程、反应精馏-萃取精馏(RD-EX)流程和反应精馏-渗透汽化(RD-PV)流程;随后采用粒子群优化算法对各工艺流程进行多参数优化,以最小年总成本(TAC_min)为优化目标,优化工艺流程参数,并对各流程进行经济和环境评价．结果表明：相较于RD-PSD流程和RD-EX流程,RD-PV流程有效降低了工艺投资,是一种极具潜力的节能低碳的乳酸乙酯工艺流程,较前两者其TAC分别降低了67.89%和29.33%,全局能量消耗(GEC)分别降低了70.17%和27.85%,CO₂排放量■分别降低了68.36%和25.00%.     

带有中间贮罐塔的混合溶剂间歇萃取精馏

采用一个带有中间贮罐的间歇精馏实验塔，对混合溶剂间歇萃取精馏过程进行了实验研究．实验结果表明，带有中间贮罐的间歇萃取精馏过程在很长一段时间内具有塔顶采出产品，同时具有在塔底采出混和溶剂的特点，因而与常规间歇萃取精馏过程相比，带有中间贮罐塔时间精馏技术需要的再沸器体积大大减小．另外，混合溶剂萃取精馏过程与简单溶剂萃取精馏过程相比，克服了简单萃取剂自身选择性与溶解性之间的矛盾，提升了萃取精馏工艺的分离效果及使用范围，并且没有增加原有工艺过程的复杂性．