隔壁萃取精馏塔分离戊烷混合物的模拟研究
发布时间：2021-02-28 20:17
基于环戊烷制取项目,提出了隔壁萃取精馏的新工艺。利用Aspen Plus软件的Multifrac模块,以DMF为萃取剂,对隔壁萃取精馏过程进行了研究。通过灵敏度分析对影响分离的操作参数进行了优化,根据优化后的结果可以得到质量分数为99. 61%的环戊烷,质量分数为90. 15%的2,2-二甲基丁烷,主要原因是隔壁萃取精馏塔能够有效地避免组分返混,提高精馏效率。和常规工艺相比,隔壁萃取精馏节能18. 1%,并减少了相关塔件设备的投资。
【文章来源】：现代化工. 2020,40(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
常规萃取精馏示意图
隔壁萃取精馏塔是在传统的精馏塔内加1个竖直的隔板，将其分为3个部分[13]，如图2所示，实现了常规的萃取精馏塔和溶剂回收塔的合并。Ⅰ部分为萃取精馏段，萃取剂和原料经过Ⅰ部分实现萃取精馏，塔顶馏出物为高浓度的2,2-二甲基丁烷;Ⅱ部分为溶剂回收段，塔顶馏出物为高纯度的环戊烷产品;Ⅲ部分为公共提馏段，萃取剂DMF从塔底采出，作为循环流股返回Ⅰ部分。隔壁萃取精馏塔共用1个再沸器，塔内进行能量集成，能够有效地减少能耗。隔壁萃取精馏塔的等效模型如图3所示，Ⅰ和Ⅲ部分合并为主塔(C)，Ⅱ部分为副塔(T)。原料和萃取剂从主塔进入，塔顶采出高浓度的2,2-二甲基丁烷，副塔塔顶采出环戊烷产品，塔底采出DMF循环使用。汪丹峰[14]利用Aspen Plus中的Multifrac模块研究了甲醇-碳酸二甲酯的隔壁萃取精馏，得到了理想的节能效果。本文中同样采用Multifrac模块对环戊烷/2,2-二甲基丁烷体系进行模拟和优化。
隔壁萃取精馏塔的等效模型如图3所示，Ⅰ和Ⅲ部分合并为主塔(C)，Ⅱ部分为副塔(T)。原料和萃取剂从主塔进入，塔顶采出高浓度的2,2-二甲基丁烷，副塔塔顶采出环戊烷产品，塔底采出DMF循环使用。汪丹峰[14]利用Aspen Plus中的Multifrac模块研究了甲醇-碳酸二甲酯的隔壁萃取精馏，得到了理想的节能效果。本文中同样采用Multifrac模块对环戊烷/2,2-二甲基丁烷体系进行模拟和优化。隔壁萃取精馏塔的初始参数一般根据常规萃取精馏的模拟结果进行设置，由Wu等[15]提出的方法，主板塔板数为60，副塔板数为42，原料进料为第26块板，萃取剂进料位第5块板，主塔塔顶采出量56 kg/h，副塔塔顶采出量517 kg/h。对设置的参数进行灵敏度分析，探讨原料进料位置、萃取剂进料位置、溶剂比、回流比、隔板位置以及分配比对分离效果和热负荷的影响，确定优化的操作条件，为工业化应用提供操作参数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]环戊烷脱硫精制工艺技术研究[J]. 李宏洋. 化工设计通讯. 2019(06)
[2]萃取精馏隔壁塔精制含水乙腈流程模拟与优化[J]. 赵云鹏,张健,白金,封瑞江,王彦娟,邹雄,董宏光. 现代化工. 2017(12)
[3]隔壁塔反应精馏合成异丙醇模拟及节能效益研究[J]. 鲍长远,林美虹,蔡璇,黄智贤,叶长燊,邱挺. 计算机与应用化学. 2016(03)
[4]分隔壁萃取精馏塔分离乙酸乙酯-异丙醇[J]. 索潇萌,戴昕,虞昊,张浩,叶青. 石油学报(石油加工). 2016(01)
[5]国内裂解碳五馏分分离技术的研究进展[J]. 过良,李东风,王金福. 石油化工. 2015(02)
[6]环戊烷/2.2-甲基丁烷萃取精馏技术开发[J]. 孙彦波,赵清民,高志茹,黄泽娟,陈光环. 化学工程师. 2012(06)
[7]隔壁塔技术进展[J]. 孙兰义,李军,李青松. 现代化工. 2008(09)
[8]精馏与盐效萃取偶合过程[J]. 潘晓梅,肖国民,杨志才. 高校化学工程学报. 2005(05)
硕士论文
[1]大庆油田环戊烷精制萃取工艺研发[D]. 杨东刚.吉林大学 2013
[2]分壁式精馏塔的模拟和实验研究[D]. 汪丹峰.华东理工大学 2011
本文编号：3056399
【文章来源】：现代化工. 2020,40(10)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
常规萃取精馏示意图
隔壁萃取精馏塔是在传统的精馏塔内加1个竖直的隔板，将其分为3个部分[13]，如图2所示，实现了常规的萃取精馏塔和溶剂回收塔的合并。Ⅰ部分为萃取精馏段，萃取剂和原料经过Ⅰ部分实现萃取精馏，塔顶馏出物为高浓度的2,2-二甲基丁烷;Ⅱ部分为溶剂回收段，塔顶馏出物为高纯度的环戊烷产品;Ⅲ部分为公共提馏段，萃取剂DMF从塔底采出，作为循环流股返回Ⅰ部分。隔壁萃取精馏塔共用1个再沸器，塔内进行能量集成，能够有效地减少能耗。隔壁萃取精馏塔的等效模型如图3所示，Ⅰ和Ⅲ部分合并为主塔(C)，Ⅱ部分为副塔(T)。原料和萃取剂从主塔进入，塔顶采出高浓度的2,2-二甲基丁烷，副塔塔顶采出环戊烷产品，塔底采出DMF循环使用。汪丹峰[14]利用Aspen Plus中的Multifrac模块研究了甲醇-碳酸二甲酯的隔壁萃取精馏，得到了理想的节能效果。本文中同样采用Multifrac模块对环戊烷/2,2-二甲基丁烷体系进行模拟和优化。
隔壁萃取精馏塔的等效模型如图3所示，Ⅰ和Ⅲ部分合并为主塔(C)，Ⅱ部分为副塔(T)。原料和萃取剂从主塔进入，塔顶采出高浓度的2,2-二甲基丁烷，副塔塔顶采出环戊烷产品，塔底采出DMF循环使用。汪丹峰[14]利用Aspen Plus中的Multifrac模块研究了甲醇-碳酸二甲酯的隔壁萃取精馏，得到了理想的节能效果。本文中同样采用Multifrac模块对环戊烷/2,2-二甲基丁烷体系进行模拟和优化。隔壁萃取精馏塔的初始参数一般根据常规萃取精馏的模拟结果进行设置，由Wu等[15]提出的方法，主板塔板数为60，副塔板数为42，原料进料为第26块板，萃取剂进料位第5块板，主塔塔顶采出量56 kg/h，副塔塔顶采出量517 kg/h。对设置的参数进行灵敏度分析，探讨原料进料位置、萃取剂进料位置、溶剂比、回流比、隔板位置以及分配比对分离效果和热负荷的影响，确定优化的操作条件，为工业化应用提供操作参数。
【参考文献】：
期刊论文
[1]环戊烷脱硫精制工艺技术研究[J]. 李宏洋. 化工设计通讯. 2019(06)
[2]萃取精馏隔壁塔精制含水乙腈流程模拟与优化[J]. 赵云鹏,张健,白金,封瑞江,王彦娟,邹雄,董宏光. 现代化工. 2017(12)
[3]隔壁塔反应精馏合成异丙醇模拟及节能效益研究[J]. 鲍长远,林美虹,蔡璇,黄智贤,叶长燊,邱挺. 计算机与应用化学. 2016(03)
[4]分隔壁萃取精馏塔分离乙酸乙酯-异丙醇[J]. 索潇萌,戴昕,虞昊,张浩,叶青. 石油学报(石油加工). 2016(01)
[5]国内裂解碳五馏分分离技术的研究进展[J]. 过良,李东风,王金福. 石油化工. 2015(02)
[6]环戊烷/2.2-甲基丁烷萃取精馏技术开发[J]. 孙彦波,赵清民,高志茹,黄泽娟,陈光环. 化学工程师. 2012(06)
[7]隔壁塔技术进展[J]. 孙兰义,李军,李青松. 现代化工. 2008(09)
[8]精馏与盐效萃取偶合过程[J]. 潘晓梅,肖国民,杨志才. 高校化学工程学报. 2005(05)
硕士论文
[1]大庆油田环戊烷精制萃取工艺研发[D]. 杨东刚.吉林大学 2013
[2]分壁式精馏塔的模拟和实验研究[D]. 汪丹峰.华东理工大学 2011
本文编号：3056399
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