探析费托合成水相副产物的分离乙醇、丙醇分离部分

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1、天津大学硕士学位论文费托合成水相副产物的分离乙醇、丙醇分离部分姓名：白焱申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：李永红;刘家祺20050101摘要本课题的主要任务是对中科院山西煤化所的费托合成水相副产物进行分离。随着我国煤液化制合成油工艺技术的开发和工业化，从其水相副产物分离各含氧有机物产品是亟待解决的问题。本工作研究成果对过程的经济性和环境保护都具有十分重要的意义。本论文首先对水相副产物系的特点做了深入的剖析，提出了分离水相副产物全流程的构想。然后对其中部分流程，通过模拟软件ASPENPLUS进行模拟，为实验塔的建立和实验方案的确

2、定提供依据；通过改变参数的大量实验，得出最佳操作参数；最后将实验数据和模拟数据进行对比，证明了模型的可靠性，可应用于设计和指导生产。本论文完成了三个塔的实验和两个塔建模工作，适宜的设备和操作参数分别为：(1)乙醇分离塔：此塔的塔顶采出工业乙醇产品，塔釜为正丙醇、正丁醇和水。设备参数：回流比7：l、塔顶采出率0．58、塔高41块理论板、进料位置在塔中部。(2)丙醇提浓塔：塔顶得到脱除了部分水的正丙醇、正丁醇与水的混合物，塔釜为水。设备参数：采出率(D／F)为60％，脱水率60％，回流比0．4：1，塔高8块理论板，进料位置第4块板。(3)

3、丙醇共沸精馏塔：采用环己烷作为共沸剂间歇精馏分离正丙醇和水。设备参数：塔高38块理论板，均相采出回流1：1，共沸剂和持液量的最小质量比为0．22。对于这三个塔，实验数据和用NRTL模型的模拟结果吻合均较好。关键词：共沸精馏，模拟，过程优化，费托合成副产物，分离Techniquestoseparatetheoutgrowthinvolvingethanol，1-propanol，1-butanolandwaterfromtheFischer-Tropschsynthesiswerestudiedinthisthesis．Anoptima

4、lprocessfortheseparationandpurificationofthealcoholshasbeenproposed．Itissignificantinindustrializationofliquefiedcoaltosynthesis—oil．Firstly,thefeatureoftheoutgrowthofFischer-Tropsehsynthesiswasanalyzedtoputforwardapreliminaryscheme．Then，amath-modelwascreatedandtheproce

5、sswassimulatedusingtheASPENPLUSsoftwaretogetparametersforsettingupadistillationassembly．Threethermodynamicmodels(Wilson，NRTL，UNIQUAC)weretestedformodelingthesystem．Finally,optimaloperatingparameterswereobtainedfromexperiments．Theexperimentswereconductedusingthreedistill

6、ationcolumns．T11eexperimentalresultsandthesimulationshavebeenshownthattheNRTLmodelisthebestonecomparingtotheothersandthattheoptimalparametersareasfollows．(1)Thetopsampleoftheethanolseparatecolumnistheethanolproduction．Thebottomsampleisthemixtureof1-propan01．1-butanoland

7、water．nlecolumnis41theoreticalstagesandfeedstageis20．Operatingparametersarerefluxrate7：1andD／Fis58％．(2)Thetopsampleofthe1-propanolconcentratecolumnisthemixtureOf1--propan01．1-butanolandwater．Thebottomsampleiswater．Thecolumnis8theoreticalstagesandfeedstageis4．Operatingpa

8、rametersarerefluxrate0．4：1：D／Fis60％．(3)ThetopsamplesofthebatchazeotropiccolumnvarywitIltime．Waterisfullysepara