强化Petlyuk分壁精馏塔分离四元混合醇的动态控制

强化Petlyuk分壁精馏塔(PDWC)可在一个塔内实现四元混合物的高纯度分离。以分离甲醇(Methanol)、乙醇(Ethanol)、正丙醇(1-Propanol)和正丁醇(1-Butanol)为对象,在优化的PDWC的严格稳态精馏模型的基础上,采用2种不同的浓度控制结构对PDWC的动态控制效果进行了研究。结果表明,2种控制结构均能对进料组分±20%的波动进行有效的控制。采用塔釜热负荷控制上、下侧线中杂质和塔釜杂质的总和的方法,可使乙醇产品纯度更接近设定值,再沸器负荷略有增加。通过最小蒸汽量V-min图分析控制过程中产品纯度偏差的原因,即当进料组成发生变化导致V-min增加时,乙醇产品纯度会略低于设定值;相反,当进料组成发生变化导致V-min减小时,乙醇产品纯度会略高于设定值。这一现象表明,进料组成波动所导致V-min变化与乙醇产品纯度的变化呈负相关性。

分壁精馏塔分离四元醇体系的稳态研究

Kaibel分壁精馏塔(KDWC)和强化Petlyuk分壁精馏塔(PDWC)可在一个塔内实现四元体系混合物(MEPB)的高效分离。以分离甲醇(M)、乙醇(E)、正丙醇(P)和正丁醇(B)为研究对象,建立并优化了KDWC和PDWC塔的严格稳态精馏模型。结果表明,与常规正序三塔序列分离过程相比,KDWC可减小再沸器负荷36.46%,PDWC可减小再沸器负荷45.95%。在KDWC预分馏段内需实现ME/PB的清晰分割,主塔上、下段分别需要实现M/E和P/B的清晰分割;在PDWC预分馏段内仅需实现M/B的清晰分割,中间塔的上、下段分别需要实现M/P和E/B的清晰分割,M/E和P/B的清晰分割由主塔上、下段完成。KDWC和PDWC主塔内各组分均不存在返混,但在2个分壁精馏塔的预分馏段和PDWC的中间段存在中间组分的返混现象。