热集成变压精馏分离甲苯-异丙醇的模拟Simulation of heat-integrated pressure swing distillation for separation of toluene-isopropyl alcohol
杨德明,王新兵,孙磊
摘要(Abstract):
甲苯-异丙醇混合物的共沸组成对压力较为敏感,为此提出了热集成变压精馏工艺分离该共沸物。利用ASPENPLUS化工模拟软件,以修正的WILSON活度系数方程作为物性计算模型,以甲苯和异丙醇的纯度作为约束变量,以分离过程能耗最低为目标函数,对主要工艺参数进行了模拟优化,得到了热集成变压精馏分离甲苯-异丙醇体系的最佳工艺操作参数及设备参数。模拟结果表明,采用带热集成的变压精馏工艺,即用常压塔的塔顶潜热作为负压塔的塔釜热源,用常压塔的塔底显热对原料预热器供热,与两塔均采用外界蒸汽供热的传统变压精馏方式相比,可以节约能耗约30.7%。研究结果为甲苯-异丙醇混合物和类似的共沸体系的分离提供了一条新的节能技术路线。
关键词(KeyWords): 甲苯-异丙醇;热集成;变压精馏;优化模拟;节能
基金项目(Foundation):
作者(Author): 杨德明,王新兵,孙磊
参考文献(References):
- [1]SEADER J D,HENLEY E J.Separation process princi-ples[M].Znd ed.Shanghai:East China University ofScience and Technology Press,2007:617-646.
- [2]王海霞,吕效平.碳酸乙烯醋萃取精馏分离DMC-CH3OH恒沸物模拟[J].天然气化工,2007,32(5):19-22.
- [3]张力明,李新海,马风禄,等.加盐萃取精馏法制无水异丙醇过程模拟[J].化学工程,2009,37(12):5-8.
- [4]张宗飞,马正飞,姚虎卿,等.变压精馏乙醇苯混合物分离工艺模拟计算[J].南京工业大学学报,2006,28(4):48-51.
- [5]曾纪,张伟,杨志强,等.变压精馏分离1,1,1,3,3-五氟丙烷-氟化氢的工艺模拟[J].应用化工,2009,38(6):809-812.
- [6]李春山,张香平,张锁江,等.加压-常压精馏分离甲醇-碳酸二甲酯的相平衡和流程模拟[J].过程工程学报,2003,3(5):453-458.
- [7]HUANG Kejin,SHAN Lan,ZHU Qunxiong,et al.Adding rectifying/stripping section type heat integration toa pressure-swing distillation(PSD)process[J].AppliedThermal Engineering,2008,32(28):923-932.
- [8]杨德明,王新兵.采用双效变压精馏工艺分离甲苯-正丁醇的模拟[J].石油化工,2009,38(10):1081-1084.
- [9]GREEN D W,PERRY R H.Perry′s chemical engineers′hand book[M].New York:McGraw Hill Press,2002:135-142.