基于Aspen的正丁醇-异丁醇萃取精馏工艺设计及优化-论文.pdf

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1、辫弼眷鬻{瑚剪》aa毽ji2《l3墨、譬tf{“ih㈠·145·基于Aspen的正丁醇一异丁醇萃取精馏工艺设计及优化陈琦，顾正桂(1．南京化工职业技术学院，南京江苏210048；2．南京师范大学南京市萃取分离工程技术研究中心，南京江苏210097)摘要：运用AspenPlus模拟软件对正丁醇一异丁醇萃取精馏塔进行过程模拟，考察了蒸馏流率、理论塔板数、原料和溶剂的进料位置、回流比、溶剂比对正丁醇异一丁醇混合物分离效果的影响。通过正交化设计优化和验证实验，得到最佳萃取精馏塔的操作条件，即蒸馏流率D=17kg／h，理论塔板数N：4

2、9，原料进料位置NF：29，溶剂进料位置Ns=8，回流比R=6，溶剂比s：F=11：1。研究结果表明，在最佳操作条件下，塔顶异丁醇质量分数可以提高到99．80％，得率为89．38％，塔底正丁醇质量分数可达到97．53％，得率为99．96％，验证实验结果与模拟结果相对误差<1％。关键词：萃取精馏；正丁醇一异丁醇；操作条件；AspenPlus模拟；正交实验中图分类号：TQ641．3文献标志码：A文章编号：0253—4320(2014)叭一0145—04Processdesignandoptimizationofextractiv

3、edistillationforbutano1．isobutanolseparationbyAspenPlusCHENQ。GUZheng—gui(1．NanjingCollegeofChemicalTechnology，Nanjing210048，China；2．NanjingExtractionEngineeringResearchCenter，NanjingNormalUniversity，Nanjing210097，China)Abstract~Theprocessofextractivedistillationiss

4、imulatedbasedonAspenPlus．Aseriesofparametersareexplored．Theorthogonalexperimentandtheconfirmatoryexperimentarecarriedoutandtheoptimaloperatingconditionsareobtained．Thepurityandtherecoveryratioofisobutanolcanreach99．80％and89．38％．respectively．underthefollowingconditi

5、ons：49ofthenumberoftheoreticalplate(N)，29ofthefeed—inplaceofrawmaterial(NF)，8ofthefeed—inplaceofsolvent，17kg／hofthedistillaterate(D)，l1：1oftheratioofsolvent(S：F)and6oftherefluxratio(R)．Meanwhile．thepurityandtherecoveryratioofbutanolcanachieve97．53％and99．96％，respect

6、ively．Thesimulationresultiscomparedwiththeexperimentaldata．andtherelativeelTorislessthanl％．Keywords：extractivedistillation；butanol-isobutanol；operatingcondition；AspenPlussimulation；orthogonalexperiment正丁醇和异丁醇是重要的精细化工原料，在塑料精馏法对原料进行预处理，除去轻组分和重尾馏料工业、有机合成、农药、医药及涂料等方面有广

7、泛分，切取正丁醇一异丁醇富集液，使得正丁醇、异丁的应用⋯，随着下游市场的不断拓展，市场对异丁醇总质量分数达到99％以上。采用山东鲁南化工醇的需求量越来越大J。工业上，异丁醇是羰基合仪器厂SP--6800气相色谱仪分析产品J，原料预处成法生产正丁醇的联产物J，企业通常采用精馏法理后，正丁醇和异丁醇的质量比为81：19。提取正丁醇，且不注重异丁醇的回收，造成能源、资按萃取剂筛选规则，选出环丁砜、Ⅳ一甲基吡咯源浪费和环境污染。本文中采用萃取精馏法对正丁烷酮、邻苯二甲酸二丁酯、甘油、二甲基亚砜等常用醇生产过程产生的异丁醇富集物进行处

8、理，并对蒸萃取溶剂，采用色谱法在气液平衡釜上探索正丁馏流率、理论塔板数、原料和溶剂的进料位置、回流醇一异丁醇在各溶剂中的分配效果，通过筛选得出比、溶剂比等影响因素进行研究，确定萃取精馏法分甘油为本体系最合适的萃取溶剂。离正丁醇一异丁醇的最佳操作条件，既可以得到高2AspenPlus软件模拟