萃取精馏分离甲基环己烷和甲苯工艺过程的模拟

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1、萃取精馏分离甲基环己烷和甲苯工艺过程的模拟张春勇，郑纯智，唐江宏，张国华，单万建(江苏技术师范学院江苏省贵金属深加工技术及应用重点建设实验室，江苏常州213001)［摘要］利用AspenPlus流程模拟软件，采用双塔流程，以苯酚为萃取剂，对萃取精馏分离甲基环己烷(MC)和甲苯(MB)的过程进行模拟计算，并用实验验证。考察了萃取精馏塔的萃取剂进料位置、原料进料位置、萃取剂与原料的摩尔比(溶剂比)和回流比等因素对分离效果的影响。在满足MC产品的纯度和收率均达到99%的条件下，模拟优化的结果为:理论塔板数为24块，原料在第17块板进料，萃取剂在第5块板进料，溶剂比

2、3．08，回流比5。模拟结果与实验数据吻合较好，说明采用的模拟方法适用于MC和MB混合物萃取精馏过程的模拟。［关键词］AspenPlus软件;模拟;萃取精馏;甲基环己烷;甲苯［文章编号］1000－8144(2011)05－0532－04［中图分类号］TQ028．1［文献标识码］AProcessSimulationofExtractiveDistillationforMethylcyclohexaneandTolueneSystemZhangChunyong，ZhengChunzhi，TangJianghong，ZhangGuohua，ShanWanjian(

3、JiangsuKeyLaboratoryofPreciousMetalChemistryandTechnology，JiangsuTeachersUniversityofTechnology，ChangzhouJiangsu213001，China)［Abstract］Extractivedistillationprocessformethylcyclohexane(MC)andtoluene(MB)systemwassimulatedbyusingAspenPlussoftware．Phenolwaschosenastheextractant．Aproce

4、sswithtwocolumns，namelyextractivedistillationcolumnandsolventrecoverycolumn，wasdesignedforseparatingthemixture．Effectsoftheextractantfeedpositionandthemixturefeedpositionontheextractivedistillationcolumn，themoleratioofextractanttofeedstock(solventratio)，andtherefluxratioontheextrac

5、tivedistillationwereinvestigated．AimedattheMCmolefractionof99%intheproductsandtheMCrecoveryof99%，theextractivedistillationprocesswassimulatedtoobtaintheoptimalconditionsfortheextractivedistillationcolumnasfollows，numberoftheoreticalplates24，themixturefeedat17thplate，theextractantfe

6、edat5thplate，thesolventratio3．08andrefluxratio5．Theextractivedistillationsimulationresultwasverifiedbytheexperimentdata．［Keywords］AspenPlus;simulation;extractivedistillation;methylcyclohexane;toluene甲基环己烷(MC)和甲苯(MB)是非常重要的精细有机化工原料和有机溶剂［1－3］，其混合物作为反应原料和溶剂普遍存在于有机合成、印刷和医药等行业［4－5］。开发经济的

7、分离MC和MB技术具有十分重要的意义。混合物的常见分离方法有普通精馏、萃取、萃取精馏和膜分离等。常压下纯MC与MB的沸点分别为100．9℃和110．68℃，两者的挥发度差别很小。因此采用普通精馏方法分离MC和MB所需理论塔板数非常多，经济上不合理，也难以操作。萃取精馏操作具有装置相对简单、可立足现有装置改装、处理量大和可连续有效地分离等优点，是最为精馏分离MC和MB的工艺过程，并进行了实验验证。模拟部分11．1工艺条件和流程萃取精馏分离MC的工艺条件为:MC和MB混合物的进料量0．702mol/min，n(MC)∶n(MB)=1∶1．5，进料温度25℃。要求

8、分离得到MC产品的纯度(摩尔分数，xMC)和收率(Y