分离丙酮-乙醇-水物系的隔壁塔设计与优化.pdf

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1、石油化工2017年第46卷第2期PETROCHEMICALTECHNOLOGY·217·DOI：10.3969/j.issn.1000-8144.2017.02.012分离丙酮-乙醇-水物系的隔壁塔设计与优化王洪海，边娟娟，梁建成，李春利（河北工业大学化工学院，天津300130）［摘要］利用AspenPlus模拟软件，建立了分离丙酮-乙醇-水物系的隔壁塔工艺流程。在保证丙酮产品纯度不低于99.2%的前提下，使用响应面法分析了隔壁塔的结构参数对能耗的影响，拟合出塔结构参数与再沸器热负荷的二次方程，对隔壁塔的结构参

2、数进行了优化。优化结果为：预分离段、公共精馏段、公共提馏段和侧线采出段的理论塔板数分别为22，20，19，18；预分离段的进料位置为第16塔板，公共提馏段的再沸器热负荷为405.63kW。验证结果显示，优化结果与模拟结果的相对误差为0.65%，说明流程模拟与响应面法相结合用于隔壁塔结构参数的优化可行。与传统工艺相比，隔壁塔分离工艺的设备费用降低26.86%、年度总费用降低41.10%。［关键词］隔壁塔；AspenPlus软件；丙酮-乙醇-水物系；响应面法［文章编号］1000-8144（2017）02-0217-

3、05［中图分类号］TQ021.8［文献标志码］ADesignandoptimizationofdividing-wallcolumnforseparationofacetone-ethanol-watersystemWangHonghai，BianJuanjuan，LiangJiancheng，LiChunli（SchoolofChemicalEngineering，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China）［Abstract］Adividing-wallc

4、olumn(DWC)processfortheseparationoftheacetone-ethanol-watersystemwasestablishedbymeansoftheAspenPlussoftware.Basedonthepremiseofthemassfractionofacetoneintheproductsnotlessthan99.2%，theinfluencesofthestructuralparametersofDWConthereboilerheatdutywereanalyzedu

5、singtheresponsesurfacemethodandaquadraticequationwasobtained.Itwasshowedthat，thetheoreticalplatenumbersoftheprefractionationsection，publicrectifyingsection，publicstrippingsectionandsidedrawsectionwere22，20，19and18threspectively，thefeedingpositionoftheprefrac

6、tionationsectionwasatthe16plate，andthereboilerheatdutyofthepublicstrippingsectionwas405.63kW.Therelativeerrorbetweentheoptimizedresultandthesimulationresultwas0.65%.Comparedtotraditionalprocess，thecapitalcostandtotalannualcostofDWCwerereducedby26.86%and41.10

7、%，respectively.［Keywords］dividingwallcolumn；AspenPlussoftware；acetone-ethanol-watersystem；responsesurfacemethod1933年，因为裂解气的分离，StandardOilDev的DWC已超过250座。在热力学上，DWC等同［1］［3-4］公司提出了隔壁塔（DWC）的概念。1980年初，于Petlyuk塔，区别是DWC中液相分配和汽相［2］［5］由BASF公司的Kaibel首次提出了单塔结构的循环在同一块塔板上

8、发生，消除了返混现象，从［6］DWC设计方案。截至到2016年3月全球投入使用而降低了能耗、减少了碳排放。DWC将多个分［收稿日期］2016-08-16；［修改稿日期］2016-11-10。［作者简介］王洪海（1974—），男，河北省文安县人，博士，教授，电话13902122829，电邮ctstwhh@163.com。联系人：李春利，电话13902063302，电邮ctstlcl@16