正戊烷共沸精馏甲缩醛-甲醇分离过程模拟与优化

选择正戊烷为共沸剂,研究甲缩醛-甲醇体系的共沸精馏分离工艺。以三元相图为基础进行概念设计,确定了合适的共沸精馏分离流程。采用Aspen Plus模拟软件对该过程进行工艺模拟与优化,分析确定了优化的操作压力、操作温度和溶剂比等工艺操作条件,对比考察了精馏塔塔板数、进料位置、溶剂比等工艺参数对产品质量和能耗指标的影响。结果表明,采用正戊烷作为共沸剂的共沸精馏工艺,可高效地实现甲缩醛-甲醇混合物的分离,甲缩醛产品质量浓度可达99%,甲缩醛回收率不低于99.9%。与常规变压精馏工艺相比,共沸精馏工艺的能耗约可降低36%,具有较好的工业应用价值。

精馏塔重沸系统的工艺模拟与设计

介绍了精馏塔重沸系统中不同重沸器及塔釜结构型式的特点,采用HYSYS和HTRI软件对不同再沸比的重沸体系进行了模拟计算和设计选型,分析比较了不同重沸系统的性能表现(热负荷、重沸器温度、换热面积等)。结果表明:以吸收稳定系统解吸塔为例,对于中等再沸比体系,塔釜设置开孔式静置隔板能显著改善重沸系统的分离性能,同时可以减小重沸器需要的换热面积;对于低再沸比体系,选用釜式重沸器和一次通过式重沸器较为合适;对于高再沸比体系,则优选塔釜无隔板或带恒压头隔板的热虹吸式重沸器。此外,通过对精馏塔底层塔盘液相短路的研究,发现短路比例对于一次通过式重沸系统和塔釜带静置隔板的热虹吸式重沸系统的影响较为显著。研究以再沸比为判断依据,为精馏塔重沸系统的选择和工业设计提供了一定的理论指导。

Kinetic-Thermodynamic Analysis of the Reactive Distillation Process of the Cyclohexene Hydration Using the Zeolite Catalyst

Reactive distillation could be utilized to produce cyclohexanol through the cyclohexene hydration. By means of highly active zeolite catalyst HZSM-5, the kinetic-thermodynamic analysis of this reactive distillation has been carried out to get the characteristics of the reactive distillation. Results from kinetic and thermodynamic analysis indicate that the optimal pressure of this reactive distillation process should be set to higher pressure such as 0.3 or 0.4 MPa. To avoid the recovery of cyclohexanol at the top of the column, an unreactive section should be allocated at the upper column. In addition, the inert component benzene is more unfavorable to the reactive distillation process in comparison with the inert cyclohexane.