采用双效变压精馏工艺分离甲苯-正丁醇的模拟.pdf

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1、石油化工2009年第38卷第10期PETR0CHEMICALTECHN0L0GY·108l·采用双效变压精馏工艺分离甲苯一正丁醇的模拟杨德明，王新兵(江苏工业学院化学化工学院，江苏常州213164)[摘要]采用双效变压精馏工艺流程分离甲苯一正丁醇物系。利用AspenPlus化工模拟软件，以分离过程能耗最低为目标函数、甲苯和正丁醇纯度为约束变量，对双效变压精馏工艺流程进行了优化计算。模拟结果表明，采用负压和常压双效变压精馏工艺可以实现甲苯一正丁醇物系的高纯度分离，即负压塔的优化操作参数为：塔压20．0kPa、理论塔板数26块、进料板为第12块塔板、回流比1．1；常压塔的优化操作参数为：塔压10

2、2．0kPa、理论塔板数32块、进料板为第l4块塔板、回流比3．2。计算结果表明，与两塔采用外界蒸汽供热的方式相比，采用常压塔塔顶汽相潜热为负压塔塔底再沸器供热可节能约42．3％。[关键词]甲苯一正丁醇；共沸组成；双效变压精馏；优化模拟；节能[文章编号]1000—8144(2009)10—1081—04[中图分类号]TQ028[文献标识码]ASimulationofSeparatingToluene-ButanolbyDoubleEfectPressureSwingDistillationYangDeming，WangXinbing(CollegeofChemistryandChemical

3、Engineering，JiangsuPolytechnicUniversity，ChangzhouJiangsu213164，China)[Abstract]Doubleeffectpressureswingdistillation(PSD)forseparatingtoluene—butanolwasproposedbasedonthefeaturethatsystempressuredifferenceinfluencedazeotropiccompositionofthesystem．Optimizationsimulationofdoubleeffectpressureswingd

4、istillationwasperformedbyAspenPlussoftwareaimingatminimalenergyconsumptionandboundedpuritiesoftolueneandbutano1．Theresearchresultsshowedthathigh·purityseparationoftoluene—-butanolcouldberealizedandpurityofeachproductcouldreach99．5％．Thevacuumtoweroperationparameterswere：operatingpressure20．0kPa，numb

5、eroftheoreticalplates26，feedingplatethe12thandrefluxratio1．1．Theatmospherictoweroperationparameterswere：operatingpressure102．0kPa，numberoftheoreticalplates32，feedingplatethe14thandrefluxratio3．2．TheresultsshowedthatthedoubleeffectPSDcansaveenergyby42．3％incomparingwithconventionaldistillation．[Keywo

6、rds]toluene—butanol；azeotropiccomposition；doubleeffectpressureswingdistillation；optimizationsimulation；energysaving甲苯一正丁醇物系形成二元最低共沸物，要得物系的分离提出一条新的节能工艺路线。到高纯度的甲苯和正丁醇产品，目前该物系传统上1双效变压精馏采用一些特殊的精馏方法，如共沸精馏、萃取精馏等。而对于这些特殊精馏，通常要引入第三组分，1．1分离原理能耗较高，而且产品中容易夹带第三组分。常压下，甲苯一正丁醇物系形成的最低共沸物双效变压精馏则是利用两塔的压差来改变共的质量组成为：甲

7、苯69．8％，正丁醇30．2％，共沸点沸物的组成¨“，再者利用其中一塔的塔顶汽相冷为105oC。该物系的共沸组成随系统压力的变化比凝潜热来加热另外一塔的塔底物料，因而可以有效较敏感(见图1)，当系统压力从101．3kPa降至地节约能量。本工作采用AspenPlus化工模拟软件，对提出[收稿日期]2009—05—05；[修改稿日期]2009—07—10。的双效变压精馏工艺流程进行优化模拟，以期得到[作者简介]杨