變壓精餾分離甲苯-正丁醇體系的熱集成工藝.pdf

1、甲苯和正丁醇形成最低共沸物，普通精餾無法實(shí)現(xiàn)有效分離。基于技術(shù)可行性和節(jié)能考慮，本文采用變壓精餾及熱集成工藝對(duì)甲苯-正丁醇體系的分離進(jìn)行系統(tǒng)研究。
　　基于Aspen Plus模擬平臺(tái)，采用NRTL的物性方法模擬計(jì)算不同壓力下的甲苯-正丁醇的共沸數(shù)據(jù)。通過考察不同壓力下共沸組成的偏移程度，表明該體系具有壓力敏感性，確定變壓精餾分離工藝。對(duì)不同操作壓力下的變壓精餾工藝進(jìn)行模擬，確定低、高壓塔的最優(yōu)操作壓力分別為0.2、1.0atm。

2、
　　研究無熱泵的部分熱集成和完全熱集成工藝。由高壓塔塔頂冷凝器熱負(fù)荷與低壓塔塔釜再沸器熱負(fù)荷的數(shù)量關(guān)系確定熱集成方案，若前者小于后者，采用部分熱集成，反之，采用完全熱集成。以年度總費(fèi)用(TAC)最小為目標(biāo)函數(shù)并給出相應(yīng)的工藝優(yōu)化方案，結(jié)果表明:部分和完全熱集成相對(duì)傳統(tǒng)變壓精餾節(jié)省TAC分別為11.8％和18.0％，完全熱集成更具有優(yōu)勢(shì)。
　　對(duì)含熱泵的熱集成工藝進(jìn)行模擬研究，基于TAC最小對(duì)變壓-閉式、變壓-塔釜節(jié)流式和變

3、壓-塔頂蒸汽壓縮式熱泵精餾三種熱集成工藝進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，考察精餾塔的操作參數(shù)（進(jìn)料位置、回流比、理論板板數(shù)）和熱泵工藝的操作參數(shù)（塔頂蒸汽采出量、壓縮機(jī)出口壓力、節(jié)流閥出口壓力等）對(duì)TAC的影響，確定最佳的工藝操作參數(shù)。針對(duì)最優(yōu)工藝，通過分析精餾塔內(nèi)的濃度、溫度及汽液相流率分布曲線考察工藝的合理性。從經(jīng)濟(jì)性角度表明研究結(jié)果:經(jīng)濟(jì)優(yōu)劣順序依次為變壓-塔頂蒸汽壓縮式熱泵精餾、變壓-塔釜節(jié)流式熱泵精餾、變壓-閉式熱泵精餾，相對(duì)傳統(tǒng)變壓精餾節(jié)約T