A Novel Thermally Coupled Reactive Distillation Column for the Hydrolysis of Methyl Acetate

A different pressure thermally coupled reactive distillation column(DPT-RD) for the hydrolysis of methyl acetate(Me Ac) is developed, and its design and optimization procedures are investigated. The sensitivity analysis is carried out to minimize the energy consumption, which is associated with the total annual cost(TAC). The influence of the proposed DPTRD scheme on energy consumption and economic efficiency are evaluated in comparison with the conventional reactive distillation column(CRD). Both the DPT-RD and CRD are simulated with the Aspen Plus?, and it can be observed that for the DPT-RD the energy consumption and the TAC are reduced, and the thermodynamic efficiency is increased as compared with the CRD process.

差压热耦合蒸馏节能技术

开发了一种广泛适用于蒸馏分离过程的新型差压热耦合蒸馏技术,该技术将精馏塔分割为两个压力不同的塔,利用高压塔顶蒸汽作为低压塔底的热源,实现热能的耦合匹配,达到蒸馏过程大幅度节能的目的。利用计算机模拟方法对该技术应用在丙烯-丙烷分离和混合C4分离过程中的节能效果进行了计算和分析,结果表明与现有常规蒸馏过程相比,差压热耦合低能耗蒸馏过程能耗可以分别降低92.3%和87.1%,节能效果显著。

多晶硅生产中三氯氢硅精馏节能工艺

简述了多晶硅行业概况和差压耦合蒸馏节能技术。详述了一种高纯三氯氢硅差压耦合精馏工艺,利用高压塔塔顶蒸汽作为低压塔塔釜再沸器热源,实现了能量的集成与过程优化。运用化工模拟软件PRO/Ⅱ8.1模拟了两塔高纯三氯氢硅差压耦合精馏工艺和三塔高纯三氯氢硅差压耦合精馏工艺的设计参数。结果显示,两塔耦合三氯氢硅一次收率为92.0%,理论节能50.1%;三塔耦合三氯氢硅一次收率为92.0%,理论节能66.7%,效果更好。该技术已成功实现工业化,可使精馏单元实际能耗平均降低40%～60%,同时大幅减少了设备投资。

差压热耦合萃取精馏工艺分离甲基环己烷和甲苯的模拟研究

以苯酚为萃取剂,采用萃取精馏对甲基环己烷(MCH)-甲苯(MB)物系进行分离,比较了常规萃取精馏工艺流程和差压热耦合萃取精馏工艺流程;采用Aspen Plus化工流程模拟软件对萃取精馏工艺分离MCH-MB物系进行了模拟计算,考察了差压热耦合萃取精馏工艺中萃取剂进料位置、原料进料位置、萃取剂与原料的摩尔比(溶剂比)、回流比和压缩比等参数对MCH产品纯度及工艺能耗的影响。模拟得到差压热耦合萃取精馏塔优化的操作参数:萃取剂进料位置为第6块理论板,原料进料位置为第4块理论板,溶剂比为2.95,回流比为6,压缩比为12。模拟结果表明,差压热耦合萃取精馏工艺节能效果显著,比常规萃取精馏工艺可节能74.97%,得到MCH产品的含量可达99.54%(x)。

高纯三氯氢硅精馏节能工艺的模拟分析

针对多晶硅生产中高纯三氯氢硅精馏提纯过程能耗较高的特点,分别将热泵和差压热耦合精馏节能工艺应用到高纯三氯氢硅精馏提纯过程中,并使用Aspen Plus软件对这2种节能工艺进行模拟分析比较,计算得到各工艺流程的能耗,实现了过程的节能和优化。模拟结果表明,热泵和差压热耦合精馏节能工艺对三氯氢硅传统二塔精馏过程均起到了显著的节能效果,其中塔顶蒸汽压缩型、塔釜液闪蒸型热泵精馏过程分别节能66.1%、62.8%,差压热耦合精馏过程节能50.1%。

反应精馏应用于差压热耦合精馏技术的模拟

将差压热耦合反应精馏塔应用于乙酸甲酯的合成,利用Aspen Plus软件建立了模型并进行了流程模拟。对提出的工艺进行了单变量分析,进一步确定了各个变量的最佳值。在此基础上,对差压热耦合反应精馏流程的能耗、CO_2排放量方面与常规反应精馏流程进行了全面的分析与比较。结果表明,与传统流程相比,差压热耦合流程可节能达58.79%,并有很好的减排效果。

一种改进的差压热耦合精馏流程

为深入研究差压热耦合精馏的节能特性,进而得到节能效果更佳的改进差压热耦合精馏流程,引入中间冷却器,提出了一种改进的差压热耦合精馏流程。以甲基环戊烷/苯二元物系为例,以标准煤能耗计算为基准,对改进前后2种流程的节能效果进行比较,考察了中间冷却器负荷变化对其热耦合程度的影响,以及进料温度对改进流程能耗的影响;通过对差压热耦合工艺系统分析,建立了差压热耦合精馏的一般通用模型,系统地考察了差压热耦合精馏3种典型的操作状态。结果表明,相对于原差压热耦合精馏流程,改进的差压热耦合精馏流程的节能效率达3.50%,并得到了两塔热量完全耦合时的中间冷却器负荷。

差压热耦合精馏回收处理含二甲基乙酰胺废水的工艺研究

采用差压热耦合精馏工艺对含二甲基乙酰胺(DMAC)的废水进行回收处理。利用ASPEN PLUS过程模拟软件中的RADFRAC严格精馏计算模型,采用NRTL-RK方程计算气液相平衡数据,对单塔精馏工艺进行模拟。在此基础上,对提出的差压热耦合精馏工艺进行过程模拟与参数优化,得到了差压热耦合精馏处理含DMAC废水的最佳工艺参数、塔内气液浓度分布、精馏塔设备参数等。模拟结果表明,差压热耦合精馏工艺比常规的单塔精馏工艺节能约73.4%。

差压热耦合精馏分离甲基环戊烷/苯过程的动态性能研究

以环戊烷/苯二元物系为例,采用动态模拟软件Aspen Plus Dynamics,对差压热耦合精馏的动态控制性能进行研究与分析。根据其工艺流程特点与分离操作要求建立了一种合理的控制方案。同时,对进料的流量、温度和组成扰动进行分析,考察塔顶、塔釜产品组成和流量等对进料扰动的闭环响应特性,分析该控制方案下差压热耦合精馏工艺对不同干扰因素的抗干扰性能和动态稳定特性。结果显示,该流程动态可控性强,各指标均能在干扰施加后较短时间内达到稳定,对各项干扰的稳定性能良好。

SDE-GC-MS与P&T-TD-GC-MS提取分析不同香型凤凰单丛茶香气比较

分别采用同时蒸馏萃取(simultaneous distillation extraction,SDE)法和吹扫捕集热脱附解吸(purge and trap thermal desorption,P&T-TD)法提取黄栀香和肉桂香两种香型凤凰单丛茶的香气成分并用气相色谱-质谱进行分析比较。结果表明,2种方法提取的香气成分和相对含量比例有很大差异,两者各有优劣,相互补充,结合分析更加完整,更有利于准确地进行香型分类,并发现P&T-TD法有更大的运用空间。SDE法提取的萜烯类化合物较多,脂肪族和芳香族的化合物较少,不同香型的区别主要是成分的相对含量比例;P&T-TD法提取得到的成分种类多,不同香型的茶区别较大。通过萜酯指数可得P&T-TD法提取的香气更为清香,SDE法提取的香气较为浓烈,但两者都体现了凤凰茶清高持久的幽香特性。SDE法的高温加热可能引起成分的改变,P&T-TD提取法的成分较能真实地反应茶汤冲泡的特点。结合2种方法分析得出,黄栀香与肉桂香茶的区别明显,黄栀香茶以荜澄茄醇、橙花叔醇等为主,并特有丙酸芳樟酯、δ-杜松烯、萜品油烯等成分;肉桂香茶是吲哚、δ-壬内酯、苯乙腈相对含量多,且含有苯乙醇、苯甲醇、1,5,8-对-薄荷三烯、戊醛等特有成分。

Re-Os同位素分析测试技术进展

评述了在ReOs同位素化学前处理和质谱测定方法上取得的一些重要发展和进步。简要介绍和评价了酸溶法、碱熔法、NiS火试金法、Carius管溶样法以及HPAS高温高压釜溶样法等常用的ReOs同位素样品分离方法。Os的分离纯化方法有蒸馏法和Br2或CCl4萃取法以及微蒸馏法,它们是分离和纯化Os的有效方法,也是目前国内外大多数实验室所采用的方法。Re的分离方法仍然是离子交换和溶剂萃取法。本文还介绍了ReOs同位素的质谱测定方法,主要有负离子热电离质谱(NTIMS)和多接收器电感耦合等离子体质谱(MCICPMS),其中NTIMS是ReOs同位素质谱测定中最成功的方法之一,MCICPMS在ReOs同位素质谱测定中具有很大的发展潜力和前景。

热耦萃取精馏分离应用于甲醇-四氢呋喃体系的优化设计分析

甲醇-四氢呋喃属于共沸体系,传统分离工艺采用双塔串联萃取工艺进行分离纯化,即引入第三种组分,该工艺能耗、占地面积等相对较高。该研究尝试提出了一种新的工艺方法,即热耦萃取分离工艺(精馏工艺与萃取工艺相耦合);对相关工艺参数进行优化设计分析,得到最佳操作参数;与传统双塔萃取工艺相比,热耦萃取工艺可减少能耗约5%,同时设备投资及占地面积也相应减少。

差压热耦合反应精馏塔的模拟研究

为了降低反应精馏塔能耗,将差压热耦合技术与反应精馏技术结合,提出了一种新型的差压热耦合反应精馏的流程,并将其应用于乙酸正丁酯的合成中。应用Aspen Plus模拟软件对新工艺流程以及常规反应精馏流程进行了模拟,通过考察压缩比、进料位置、进料醇酸摩尔比等因素对差压热耦合反应精馏合成乙酸正丁酯工艺的影响,得到最优条件。同时,将该工艺与常规反应精馏工艺进行比较,结果显示,新工艺能够大幅度降低能耗,与常规反应精馏装置相比可节能40%左右。

差压热耦合反应精馏应用于乙酸甲酯水解研究

结合差压热耦合和反应精馏工艺优势,提出形成差压热耦合反应的精馏工艺方法,将其应用于乙酸甲酯水解过程。在验证UNIQ-HOC模型对模拟该体系适用性的基础上,对影响该工艺的主要影响因素进行考察,得出优化后的主要操作参数,并对比差压热耦合精馏和常规流程的能耗。结果表明,差压热耦合反应精馏增加813.33 kW的功耗,减少7062.3 kW的热量,节能效果显著。

热泵与差压热耦合精馏系统模拟优化与控制方案设计

以炼厂气体分馏装置丙烯精馏为例,利用Aspen Plus建立精馏稳态模拟,计算了压缩机功耗;并在分析各影响系统功耗因素的基础上,对系统进行了优化;进一步运用Aspen Dynamics对D-B和RR-BR控制方案的动态特性进行了研究。结果表明,差压热耦合精馏流程由于降低了低压塔的气液相负荷故压缩机功耗较小,A、B型热泵精馏流程通过增加膨胀阀前过冷度使功耗明显降低;B型热泵精馏塔顶塔底耦合度较小,动态性能较好;差压热耦合精馏塔顶塔底耦合度与B型热泵精馏相仿,对控制塔顶产品质量也具有优势,但在塔底产品质量控制上相对较差;A型热泵精馏流程在控制过程中出现了不稳定现象。

醋酸戊酯差压热耦合反应精馏过程的节能优化

为了实现醋酸戊酯反应精馏系统反应-分离-能量集成的优化设计,建立了差压热耦合反应精馏(DPTRD)新工艺。采用Aspen软件对DPT-RD流程进行模拟,考察了塔板持液量、降压分馏塔压力、HAc进料位置、两塔耦合方式等对DPT-RD过程的影响。结果表明,在塔板持液量为0.25m3、降压分馏塔压力为0.16bar、HAc第6块板进料、常规分馏塔塔板数为24的最优条件下,DPT-RD比常规反应精馏节能约78.22%,节能效果显著。

差压热集成技术在高纯戊烷生产中的应用

为解决以轻烃为原料采用常规精馏工艺生产高纯戊烷能耗较高的问题,提出应用差压热集成技术精制高纯戊烷的方法,以达到系统节能的目的。利用计算机模拟计算的方法对该技术节能效果进行了计算和分析。结果表明,与常规精馏过程相比,差压热集成系统的总能耗降低了38.1%,并且模拟计算结果与采集的工业数据吻合良好。

废水中N,N-二甲基乙酰胺回收技术的研究进展

N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)是一种重要的化工原料,在纺丝、医药、农药生产和涂料行业等领域有着广泛的用途。综述了废水中DMAC的回收技术,重点分析了精馏回收技术和萃取-精馏回收技术,并对常用的萃取剂及复合萃取剂进行了分析,指出精馏回收技术更适合于高浓度DMAC废水的处理,萃取-精精馏技术适合于低浓度DMAC废水的处理,通过热耦合降低工艺能耗是未来发展方向,而绿色高效萃取剂的筛选及高效的筛选方法是未来的研究重点。

某引进型300MW机组加热器热经济性影响因素分析

结合机组节能改造需要,基于等效热降法理论,定量分析了加热器端差和抽汽压损对某引进型300MW机组回热系统热经济性的影响。针对定量分析结果,找出了回热系统结构的缺陷和问题,为该类型机组回热系统运行优化提供了依据。

碳酸二甲酯-甲醇变压精馏工艺及热耦合研究

基于Aspen Plus软件,对不同文献中碳酸二甲酯-甲醇体系的二元交互参数进行了整理、对比及分析,结合文献中的实验数据,筛选出较为合理、准确的二元交互参数。对不同压力下碳酸二甲酯-甲醇体系的共沸情况进行了热力学分析,验证了变压精馏分离该共沸体系的热力学可行性,搭建了碳酸二甲酯-甲醇变压精馏工艺,并进行了高压塔及低压塔的参数优化分析。