姜斌, 吴菲, 隋红, 李鑫钢[1]2010年在《甲醇-丙酮共沸物分离的研究进展》文中提出主要介绍了甲醇-丙酮共沸物系变压精馏和萃取精馏两种分离方法的研究进展。经过比较,萃取精馏方法在经济成本方面更具有显着优势。关于萃取精馏,首先阐述了萃取剂的选取以及近些年来萃取剂的研究,主要集中在3个方面:传统单一溶剂、各种盐类和离子液体。其次还介绍了各种萃取剂所对应的气液平衡模型的应用情况和操作条件的优化等方面,并对萃取精馏及其萃取剂的应用提出了展望。
范国枝, 邹兵, 郭钰, 何君[2]2009年在《间歇萃取精馏分离甲醇—丙酮共沸物的研究》文中研究说明在常规间歇萃取精馏实验装置中,研究了以水为萃取剂间歇萃取精馏分离甲醇—丙酮共沸物的过程。考察了萃取剂、回流比、全回流时间、共沸物组成、溶剂与混合物的质量比等因素对萃取精馏分离甲醇—丙酮共沸体系的影响。
吴菲[3]2010年在《甲醇和丙酮共沸物分离工艺的研究》文中指出本文在分析现有糠醛生产工艺的基础上,针对目前糠醛生产中普遍存在的废气污染严重,能量利用不充分的特点,对废气分离回收工艺进行了系统研究,筛选出适宜的萃取剂,获得适宜的工艺参数,为后续的中试提供指导,并在原有工艺的基础上,对能量的利用进行分析,提出了更为经济的能量利用工艺途径。废气冷凝液中主要含有甲醇和丙酮,甲醇和丙酮可形成共沸物,对于共沸物系的分离选择萃取精馏的方法。对于萃取精馏,萃取剂的选择是关键,本文采用模糊综合评判法,从影响萃取剂的主要因素如选择性、溶解性、沸点、黏度、比热容、毒性等出发,对几种萃取剂进行了分析,按照最大隶属原则,最后选择水为萃取剂。在给定的分离要求下,以水为萃取剂对糠醛生产中废气分离回收过程进行模拟计算,并对萃取精馏塔和溶剂回收塔的理论板数、原料进料位置、溶剂比、回流比、进料温度等进行了灵敏度分析,确定了最优工艺参数。在模拟计算的基础上,建立了萃取精馏装置和溶剂回收装置,对糠醛生产中废气分离回收进行了实验验证研究。结果表明模拟计算与实验结果吻合较好。说明该工艺可以实现甲醇丙酮的分离回收,并能达到分离要求及排放标准。在模拟常规流程的基础上,对糠醛精制系统的负荷进行分析。采用废热锅炉回收醛汽的大量热量,供给初馏塔和废气回收塔。将改进前后的能量利用率进行比较,醛汽热量的利用率由改进前的43.44%提高至61.5%,表明采用该法能提高能量的利用率,减轻初馏塔釜的酸腐蚀和堵塞问题,保证初馏塔顺利运行,同时实现废气零排放而无需额外增加塔釜供热。
钟禄平[4]2004年在《萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物的研究》文中认为用萃取精馏分离甲醇和丙酮混合物。该工艺是中科院山西煤化所费托合成工艺水相副产物分离流程的组成部分。随着我国煤液化制合成油工艺技术的开发和工业化，从水相副产物分离各含氧有机产品是亟待解决的课题。该课题对过程的经济性和环境保护都具有十分重要的意义。本论文根据甲醇和丙酮形成共沸物的特点，采用萃取精馏进行分离，并应用模糊数学方法选择萃取精馏溶剂。然后应用ASPEN PULS软件进行模拟，为实验塔的建立和实验参数的确定提供指导；通过改变设备和操作参数所做的实验，得出各塔的适宜设备和操作参数；最后将实验数据和模拟数据进行比较，对模型的可靠性进行了考核。本工作得出了适宜的设备和操作参数分别为：﹙1﹚ 萃取精馏塔：塔板数20，溶剂进料位置第6块塔板（自上而下数），原料进料位置第13块塔板，溶剂比为3，回流比为6，采出率约为0.166kg/kg。﹙2﹚ 溶剂回收塔：塔板数14，原料进料位置第10块塔板（自上而下数），回流比为3，采出率约为0.217kg/kg。对于这两个塔，实验数据与用UNIQUAC热力学模型的模拟结果基本吻合，从而说明模型的可靠性。利用该模型对工艺进行了全流程模拟与优化，模拟结果可用于工艺设计和指导生产。
张丽丽[5]2011年在《加盐萃取精馏分离丙酮—甲醇共沸物》文中研究说明丙酮和甲醇都是重要的工业原料和试剂,使用粮食发酵法生产丙酮时,每4吨粮食仅制造1吨丙酮；而甲醇的制备需要高温高压条件,因此,丙酮和甲醇价值不菲。在糠醛生产过程中,原液罐上方产生了大量的工艺废气,其中含有大量的丙酮和甲醇。有效分离并回收其中的丙酮和甲醇,既可减少环境污染,又可创造经济效益,具有重要的应用前景。文中系统地研究了分离的优化条件,包括分离方案、工艺流程、分离试剂、精馏操作参数。已见报道的适用于丙酮-甲醇共沸物的分离方案为萃取精馏,但萃取精馏存在溶剂消耗量大、溶剂“污染”塔顶馏分等缺点。加盐萃取精馏兼具萃取精馏和盐效精馏的优点,同时又克服了萃取精馏和盐效精馏的缺点,是分离研究的发展趋势。本文通过对比研究发现,加盐萃取精馏优于萃取精馏,因此文中采用加盐萃取精馏；同时对比研究发现双盐萃取精馏优于单盐萃取精馏,因此本文采用双盐萃取精馏为分离方案。在对比前人提出的工艺流程中发现,如下工艺更具优越性,因此本文采用如下工艺：①加萃取剂S,全回流操作(R=∞,S>0)；②加萃取剂S,定回流比操作,同时塔顶馏出易挥发组分A(R<∞,S>0)；③当馏出组分A浓度低于要求,停止加入萃取剂。加盐萃取精馏的关键步骤之一在于分离试剂的筛选,即萃取剂和盐的选择。本文依次从溶剂极性、残余曲线、ChemCAD模拟结果角度进行萃取剂的选择,确定水为丙酮-甲醇共沸物分离的最佳萃取剂。在总结过去的理论和前人的经验基础上,文中利用实验室精馏塔的实验结果直接筛选盐。实验结果表明,对于丙酮-甲醇体系,盐的分离能力顺序为Mg(NO3)2>Ca(NO3)2>MgCl2>CaCl2> LiN03>LiCl>KSCN.因此,本文选用的双盐体系为Mg(NO3)2＋Ca(NO3)2和MgCl2＋CaCl2.实验考察了加盐萃取精馏工艺参数(全回流时间、回流比、盐质量分数、双盐质量比、萃取剂流速)对实验结果(产物总量、丙酮平均浓度、丙酮回收率)的影响。结果表明,采用水+Mg(NO3)2＋Ca(NO3)2为分离试剂时,最佳的实验条件为：全回流25min,回流比5:1,双盐的加入量为丙酮-甲醇原料的6.25wt%,双盐质量比1:1,萃取剂流速2mL/min。在此条件下,塔顶产物总量(丙酮浓度大于90.Owt%)为52.2mL,丙酮平均浓度为94.5wt%,回收率为82.3%。采用水＋MgCl2+CaCl2为分离试剂时,最佳实验条件为：全回流50min,回流比5:1,双盐量为丙酮-甲醇原料量的7.08wt%,萃取剂流速2mL/min。在此条件下,塔顶产物的总量(丙酮浓度大于90.Owt%)为51.8mL,丙酮平均浓度为94.0wt%,回收率81.2%。
钟禄平, 刘家祺, 贾彦雷[6]2005年在《萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物》文中研究说明用HYSYS2 2软件对甲醇和丙酮共沸物的萃取精馏过程进行了模拟计算,以水和单乙醇胺(MEA)作为溶剂,通过改变不同的条件:原料进料位置、溶剂比、回流比和溶剂进料温度,得出各自的最佳工艺条件;在模拟的最佳工艺条件下,对以水和单乙醇胺为溶剂萃取精馏分离甲醇和丙酮混合物进行了试验研究,试验结果和模拟计算相吻合,从而验证了模拟的可靠性;并对水和单乙醇胺两种溶剂的萃取精馏特点进行了比较,单乙醇胺的萃取精馏效果比水要好的多。
张成芬[7]2015年在《萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物的条件优化》文中研究指明为分离甲醇和丙酮共沸物,将水和单乙醇胺(MEA)作为溶剂,对甲醇和丙酮的混合物体系进行萃取精馏分离的试验研究,进行条件优化。通过在其他条件不变的情况下改变原料的进料位置、溶剂的进料温度、溶剂与原料的质量比以及回流比等条件的方式,进行试验,以获得不同反应条件下的最佳工艺条件,并对二者的分离效果等进行对比分析。
曹玉娟[8]2017年在《变径塔精馏分离二元共沸物的经济性与动态特性》文中研究表明本文采用变径塔研究变压精馏与萃取精馏两种精馏方式分离丙酮-氯仿、丙酮-甲醇、甲醇-氯仿、苯-环己烷及异丙醇-二异丙醚五种常见共沸体系的工艺过程。考察五种共沸体系的精馏分离工艺,建立变径塔费用模型,基于最小年度总费用(TAC)采用序贯迭代法分别进行优化得到五个共沸体系变压精馏与萃取精馏最优工艺流程。计算每个体系采用变径塔后费用节省情况。从经济性角度分析,变压精馏比萃取精馏更适合采用变径塔。对于每种体系,变压精馏费用节省百分比均大于萃取精馏。研究甲醇-氯仿体系无热集成、部分热集成和完全热集成方式采用变径塔的变压精馏工艺并计算TAC。经济性上叁种热集成方式TAC最小的为完全热集成工艺,采用变径塔后费用节省情况分别为:无热集成10.36%,部分热集成10.36%,完全热集成15.73%。可控性方面,以普通的无热集成工艺和经济性最好的完全热集成工艺为例做了研究。采用变径塔后的完全热集成工艺,其动态控制难度与无热集成工艺动态可控性难度基本一致,通过添加常用的控制结构均可实现有效的控制。探索了丙酮-甲醇体系变压与萃取两种精馏方式采用变径塔后的动态特性。变压精馏工艺通过改进控制结构最终可对±20%的进料流率和进料组成扰动进行稳健的控制;萃取精馏工艺控制结构的设定有一个相对复杂的过程,最终控制结构能处理±10%进料流率与进料组成扰动。从可控性角度,采用变径塔后变压精馏工艺可控性相对较好,更适合采用变径塔。本文首次从经济性与动态特性两方面探索研究采用变径塔分离共沸物的精馏工艺,总结了采用变径塔的变压精馏与萃取精馏的一般规律,对此类特殊精馏塔分离工艺的方案设计及生产投资评估具有指导意义。
李静, 王克良, 吴红, 连明磊, 李志[9]2017年在《[DMIM]DMP萃取精馏分离丙酮和甲醇共沸体系的研究》文中提出采用Aspen Plus软件,对以离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸二甲酯盐([DMIM]DMP)为溶剂萃取精馏分离丙酮和甲醇共沸体系进行了模拟。通过优化溶剂比、全塔理论塔板数、原料进料位置、溶剂进料位置和回流比等工艺参数,产品丙酮的质量分数大于99.99%。溶剂再生塔采用减压精馏分离甲醇和溶剂,最终得到的甲醇和[DMIM]DMP的质量分数高达99.94%和99.99%。说明以[DMIM]DMP为溶剂萃取分离丙酮和甲醇共沸物具有很好的效果。
曹松[10]2014年在《特殊精馏分离丙酮—叁氯甲烷共沸物的设计与控制》文中研究指明精馏是化工过程中主要的分离手段,提高精馏过程中能源的利用率、开发低能耗的热耦合精馏技术是化工过程的必然趋势。共沸物的分离工业中常采用变压精馏、萃取精馏等方法,但不同体系适合不同的方法。本文运用精馏节能思想分离药厂生产某药过程中产生的丙酮-叁氯甲烷有机废液,提出几种可行的分离手段并进行比较,对其进行稳态模拟和动态控制研究。针对变压精馏,分析操作压力和回流比等对工艺的影响,建立变压精馏工艺和经济优化次序,采用年总费用TAC优化方法,计算出最优操作参数；并对变压精馏进行热耦合,TAC减少了30.40%。针对萃取精馏,采用性质约束法筛选出萃取剂二氯亚砜,利用剩余曲线确认精馏分离序列可行性,优化得TAC比变压精馏减少了66.00%；提出两种精馏控制结构,双温度控制比R/F恒定控制结构对扰动更容易平稳控制,控制丙酮在萃取精馏塔塔釜的含量非常重要。针对隔壁萃取精馏塔,考察萃取剂量和回流比、气相出料量和位置对工艺的影响,优化后较普通萃取精馏TAC减少了21.82%,原因在于减少了叁氯甲烷的返混；提出改进的QR/F控制结构比VR/QR恒定控制结构更能保证目标产品的纯度,控制分气比βv在设计和控制尤为关键。研究表明,叁种工艺中隔壁萃取精馏塔最为经济且能平稳控制,主塔板数34、侧线精馏塔板数14、萃取剂流量为5600kg/h时,TAC最小为$3.2521×105/a。
参考文献：
[1]. 甲醇-丙酮共沸物分离的研究进展[J]. 姜斌, 吴菲, 隋红, 李鑫钢. 化工进展. 2010
[2]. 间歇萃取精馏分离甲醇—丙酮共沸物的研究[J]. 范国枝, 邹兵, 郭钰, 何君. 武汉工业学院学报. 2009
[3]. 甲醇和丙酮共沸物分离工艺的研究[D]. 吴菲. 天津大学. 2010
[4]. 萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物的研究[D]. 钟禄平. 天津大学. 2004
[5]. 加盐萃取精馏分离丙酮—甲醇共沸物[D]. 张丽丽. 吉林大学. 2011
[6]. 萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物[J]. 钟禄平, 刘家祺, 贾彦雷. 化学工业与工程. 2005
[7]. 萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物的条件优化[J]. 张成芬. 广州化工. 2015
[8]. 变径塔精馏分离二元共沸物的经济性与动态特性[D]. 曹玉娟. 青岛科技大学. 2017
[9]. [DMIM]DMP萃取精馏分离丙酮和甲醇共沸体系的研究[J]. 李静, 王克良, 吴红, 连明磊, 李志. 天然气化工(C1化学与化工). 2017
[10]. 特殊精馏分离丙酮—叁氯甲烷共沸物的设计与控制[D]. 曹松. 华东理工大学. 2014