Extractive Distillation of Methyl Acetate-Methanol Azeotrope Using [DMIM]DMP as Solvent

In order to separate methyl acetate and methanol azeotrope, the ionic liquid(IL) 1,3-dimethylimidazolium dimethylphosphate([DMIM]DMP) was used as the solvent. The Aspen Plus software was used to design and optimize the extractive distillation process. Under the optimized conditions, the mass fractions of methyl acetate and methanol were both above 99.5%. Compared with the dimethyl sulfoxide(DMSO) process, the [DMIM]DMP process has the advantages of saving energy and lower equipment investment cost. The result shows that using [DMIM]DMP as the solvent to separate a methyl acetate and methanol azeotrope has better prospect in industrial application.

加盐萃取精馏分离醋酸甲酯-甲醇二元恒沸物

用改进的O thm er汽液平衡釜测定了0.101 3M Pa下醋酸甲酯-甲醇体系在萃取剂和盐存在下的相对挥发度,测定了全浓度范围的汽液平衡数据,并进行了加盐萃取精馏工艺的实验。结果表明,水作为萃取剂,加入醋酸钾,可提高醋酸甲酯-甲醇体系的相对挥发度,加盐萃取精馏比普通的萃取精馏有优势,当溶剂体积比为1∶1时,萃取精馏塔塔顶采出的醋酸甲酯的质量分数可达到99%以上,萃取剂回收率达98%,盐可以全部回收。

离子液体萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物

以离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][Ac])为萃取剂,对乙酸甲酯-甲醇共沸体系的萃取精馏过程进行了模拟。研究了原料进料位置、理论板数、萃取剂进料位置、回流比、溶剂比(萃取剂进料与原料进料摩尔流量的比值)等参数对萃取精馏过程的影响。模拟结果表明,乙酸甲酯的纯度随理论板数的增加先增加后趋于恒定,随萃取剂进料位置由塔顶向下移动而减小,原料进料位置、回流比和溶剂比存在最优值。利用模拟计算结果,获得了萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物的优化操作条件:理论板数27块,原料进料位置为第18块理论板,离子液体进料位置为第1块理论板,回流比为0.3,溶剂比为0.26。在此条件下,乙酸甲酯的纯度达到0.996 6。

萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇溶剂

用汽液平衡装置对萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇极性共沸体系的溶剂选择进行了实验研究。结果表明:被分离物系的分离效果随溶剂比(质量比)的增大而增大;二元混合溶剂(二甲基亚砜DMF+N,N-二甲基甲酰胺DM-SO)和三元混合溶剂(N-甲基吡咯烷酮NMP+DMF+DMSO)的分离效果优于单一溶剂(DMF),且DMF和DMSO的摩尔比为1的二元混合溶剂是所有被考察溶剂中最好的混合溶剂;并对萃取剂与被分离物系组分间的相互作用机理进行了初步理论分析:甲醇作为一种良好的质子供体,和电子供体的萃取剂形成氢键缔合,由此改变甲醇在乙酸甲酯中的活度系数,增大乙酸甲酯对甲醇的相对挥发度。

萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇共沸物的模拟

采用化工流程模拟软件Aspen Plus,以水为溶剂,运用剩余曲线图方法对乙酸甲酯-甲醇共沸物的萃取精馏过程进行分析与过程模拟。考察原料和溶剂进料位置、溶剂比、回流比及溶剂进料温度对分离效果的影响。模拟结果表明:在保证产品纯度和较低能耗前提下,优化工艺条件为萃取精馏塔理论塔板数50块,原料和溶剂进料位置分别为第32和第24块塔板,溶剂比和回流比分别为1.6和5.0,溶剂进料温度35℃。在此工艺条件下,产品乙酸甲酯纯度99.75%(质量分数)以上,回收率达99.81%,产品热负荷3.95GJ·t^(-1)。

反应精馏隔壁塔水解醋酸甲酯的控制研究

在稳态模拟的基础上,研究了醋酸甲酯水解的反应精馏隔壁塔的控制策略。首先利用Aspen Plus软件模拟并优化了该工艺,得到最优操作条件;通过稳态敏感性分析得到各塔板温度的相对增益,由非方相对增益矩阵法选择控制变量及相对增益矩阵法确定操纵变量与被控变量的控制关系,以降低系统的耦合程度;采用继电反馈法整定比例积分控制器参数后,最终在AspenDynamics平台上对动态控制进行了模拟。模拟结果表明,通过3个温度控制回路(水进料量控制主塔第28块塔板温度、主塔塔底再沸器热负荷控制主塔第21块塔板温度、侧线塔塔顶回流量控制侧线塔第11块塔板温度),可较好地控制醋酸甲酯水解的化学计量平衡,且产品质量要求与设计值之间的偏差不大于0.01%。

反应萃取精馏合成醋酸甲酯的研究

提出了将反应、萃取、精馏合为一体的反应萃取精馏工艺,以H2SO4作催化剂,且与醋酸混合连续进料考察了配料比、催化剂浓度及原料进料流率等工艺条件对反应的影响。结果表明,在反应萃取精馏合成醋酸甲酯的工艺中,采用半连续操作,充分利用醋酸的萃取功能,产品含量最高可达到97 8%。当催化剂浓度为1 6%(mass),醋酸和甲醇的配料比为1 1,混酸进料流率为1 78mol/h,塔顶产品馏出流率为60ml/h时,馏出物中醋酸甲酯的纯度达到95 0%(mass),甲醇转化率达到91 5%,产品收率为74 5%。

采用质子酸离子液体反应萃取精馏制备醋酸甲酯

以醋酸、甲醇为原料,以质子酸离子液体为催化剂和萃取剂,采用反应萃取精馏法制备了醋酸甲酯。考察了质子酸离子液体和配料比、回流比及反应时间对反应萃取精馏的影响。实验结果表明,质子酸离子液体是制备醋酸甲酯的良好催化剂和萃取剂,能消除醋酸甲酯与水或甲醇的共沸点,提高醋酸甲酯的纯度和收率;在3种质子酸离子液体[Hmim]CF3COO,[Hmim]BF4,[Hmim]HSO4中,[Hmim]HSO4(Hmim为N-甲基咪唑)的催化活性最高。反应萃取精馏的最佳工艺条件是:m(HOAc)∶m(CH3OH)∶m([Hmim]HSO4)=100∶50∶1,回流比2.5,反应时间30min。在此条件下,醋酸甲酯的纯度可达99.84%,收率可达98.65%。采用闪蒸的方法可回收醋酸、甲醇及质子酸离子液体,质子酸离子液体可重复使用8次。

醋酸甲酯精馏过程的计算机模拟与优化设计

在计算机上模拟优化设计了醋酸甲酯精馏塔的精馏方案．采用新型高效专利塔板—梯形立体喷射塔板（ＣＴＳＴ）解决了含发泡物质物料的精馏难题．优化改造后，在原塔外壳及降液板不变的条件下，生产能力提高８０％，能耗降低４０％，且改造后塔的操作运转平稳，操作弹性明显增大，同时产品质量明显提高，原料消耗降低，每年多回收醋酸甲酯１６０ｔ．

基于机械蒸汽再压缩和有机朗肯循环技术的双溶剂协同萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇-水节能工艺

针对双溶剂协同萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇-水三塔分离工艺特性及高能耗特点,把机械蒸汽再压缩(MVR)和有机朗肯循环(ORC)余热发电技术应用于该三塔的优化,提出了带中间再沸器的MVR热泵和ORC耦合MVR热泵两种节能精馏工艺。以年总费用(TAC)为精馏工艺评价指标,净输出功为ORC系统评价指标,采用Aspen Plus软件对提出的节能工艺进行模拟与优化。研究结果表明,就乙酸甲酯回收塔和甲醇回收塔而言,带中间再沸器的MVR热泵精馏工艺较常规双溶剂协同萃取精馏工艺能耗分别减少了57.38%和9.66%;TAC分别节省了31.34%和11.69%。而对于溶剂回收塔,带中间预分塔的ORC耦合MVR热泵精馏工艺较常规双溶剂协同萃取精馏工艺能耗减少了50.16%,TAC节省了36.13%。就整个萃取精馏系统而言,优化后的精馏工艺比原有双溶剂协同萃取精馏工艺能耗减少了45.48%,TAC节省了31.33%。

萃取精馏分离环氧丙烷-水-甲醇混合物的模拟

采用化工流程模拟软件Aspen Plus,以NRTL模型计算气液平衡,对萃取精馏分离环氧丙烷-水-甲醇混合物的过程进行模拟。选择1,2-丙二醇为萃取剂,考察了萃取剂与原料的质量比(溶剂比)、萃取精馏塔理论塔板数、粗环氧丙烷进料位置、萃取剂进料位置、萃取剂进料温度和回流比对分离效果的影响。模拟结果表明,在满足环氧丙烷产品纯度为99.99%(w)的条件下,优化的工艺条件为:溶剂比0.45,萃取精馏塔理论塔板数30块,粗环氧丙烷进料位置第20块塔板,萃取剂进料位置第5块塔板,萃取剂进料温度45℃,回流比0.14。在此工艺条件下,环氧丙烷回收率为99.99%,单位产品热负荷为0.936 GJ/t。

差压精馏法分离甲醇与乙酸甲酯

研究了差压精馏法分离甲醇-乙酸甲酯共沸体系的工艺过程。通过模拟计算,着重针对精馏塔的理论板数、进料位置、回流比3个关键参数进行了讨论,分析和确定了最佳工艺条件,并给出了工艺流程和装置单耗。该工艺流程简单,产品纯度高,不需要向体系中加入第三组分。

MEK-NFM萃取精馏分离C_4烷烃和烯烃流程模拟

针对甲乙酮生产装置的丁烯提浓工艺过程,提出了采用质量比为1的甲乙酮（MEK）-N-甲酰吗啉（NFM）混合溶剂萃取精馏分离C4馏分中烷烃和烯烃的方法。采用Aspen Plus流程模拟软件建立了平衡级数学模型,并考察了萃取精馏塔和汽提塔（溶剂回收塔）理论塔板数、进料位置、回流比、溶剂比等参数对分离性能的影响。模拟结果表明,萃取精馏塔最佳工艺条件为理论塔板数90块、原料和萃取剂进料位置分别在第43和第6块理论塔板、萃取剂与原料质量比（溶剂比）13、回流比1.5;汽提塔最佳工艺条件为理论塔板数35块、进料位置在第10~20块理论塔板、回流比3.0,所得丁烷产品中正丁烷和丁烯产品中总丁烯质量分数分别在97%和98%以上,总丁烯产率大于98%。

萃取精馏分离醋酸-水体系的模拟计算及实验研究

对于醋酸-水体系,其中汽相考虑醋酸分子之间的二聚缔合,液相采用NRTL方程修正其非理性,通过计算得到的计算值与文献值基本一致。选择N-甲基吡咯烷酮作为最佳萃取剂,采用三对角矩阵法对萃取精馏分离醋酸-水体系进行了模拟计算及实验验证。分别考察了萃取精馏塔和溶剂回收塔各操作参数对分离效果的影响。在最佳条件下,一次可以得到质量分数为99.63%的醋酸。通过实验对该模拟结果进行验证,实验值与模拟值基本吻合。

高效导向筛板在醋酸甲酯精馏塔技术改造中的研究与应用

在计算机上模拟优化设计了醋酸甲酯的精馏方案。采用新型高效导向筛板塔解决了含发泡物质物系的精馏难点。技术改造后扩产约50％、节能40％左右并提高了产品质量和回收率。技术改造投资30万元、年增经济效益400万元，投资回收期不到1个月。

乙酸异丙酯回收工艺模拟与优化

分析回收物系特性和实际生产任务要求,建立回收乙酸异丙酯的预精馏-萃取精馏-闪蒸工艺流程,采用Aspen Plus流程模拟软件对所建立流程进行过程模拟。以理论板数、回流比、原料进料位置、溶剂比、溶剂进料位置为操纵变量,以乙酸异丙酯和甲醇质量分数、回收率及萃取精馏塔再沸器热负荷为采集变量,采用Design Specs和Sensitivity工具,对预精馏塔、萃取精馏塔和闪蒸设备进行灵敏度分析。在满足生产工艺要求的优化工艺条件下,产品乙酸异丙酯质量分数为99.6%,回收率为99.7%,甲醇质量分数为95.6%,回收率为95.5%,实现了资源再利用,降低了生产成本。

ASPEN模拟反应精馏生产醋酸甲酯及工业化探讨

采用Aspen Plus软件模拟催化反应精馏生产醋酸甲酯的工艺过程。考察操作压力、醋酸进料位置、回流比和醋酸/甲醇进料比对反应精馏塔塔顶醋酸甲酯纯度的影响。得出反应精馏塔优化操作条件为:操作压力1atm、醋酸在第5块板进料、回流比为1.9、酸醇比为1.6。在模拟计算的基础上,初步探讨工业化装置设计的技术关键点。

离子液体反应萃取精馏合成乙酸乙酯

采用离子液体1-磺酸丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐([HSO_3bmim][HSO_4])和1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([BMIM][Tf_2N])分别作为催化剂和萃取剂,对乙酸甲酯与乙醇合成乙酸乙酯和甲醇的反应萃取精馏(RED)过程进行了模拟计算。在反应动力学和汽液相平衡分析基础上建立了反应萃取精馏流程,研究了理论板数、回流比、持液量、进料位置、溶剂比(萃取剂进料与原料进料摩尔流量的比值)、催化剂进料流量等参数对反应萃取精馏过程的影响。在优化的操作条件下,甲醇纯度为0.9922,乙酸乙酯纯度为0.9905,乙酸甲酯转化率为0.9922。

反应萃取精馏处理乙醇废水的工艺模拟

设计了反应萃取精馏工艺,旨在从乙酸乙酯制备过程产生的乙醇废水中精制乙酸乙酯。通过灵敏度分析,确定了一套较好的工艺参数,精馏塔总理论板数20,精馏段理论板数12,反应段理论板数6,回流比1.3,溶剂在第4块理论板进料。该条件下乙酸乙酯的质量分数达到了99.7%。

变压精馏分离乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯体系的设计与控制

聚丙烯醇的生产过程会产生乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯共沸混合物,如果不及时处理,必然会造成环境污染和资源浪费。本文采用变压精馏的方式,针对乙酸甲酯-甲醇-乙酸乙酯体系设计了两种产品顺序不同的变压精馏分离序列,并采用遗传算法以年度总费用最小为目标,对两种分离序列进行优化设计以获得最优的设计参数。优化结果表明,两种变压精馏分离方案的设备投资费用分别为5.6×10^(5)USD/a和5.7×10^(5)USD/a,能耗费用分别为8.8×10^(5)USD/a和1.0×10^(6)USD/a。此外,对具有经济优势的变压精馏分离方案进行了控制结构的构建,使该过程在面对进料流量扰动和进料组分扰动时仍能维持稳定,稳定之后的三种产品纯度仍能维持在设定值附近。