正丙醇-异丙醇-水共沸体系分离工艺模拟
共沸精馏分离生物醇-水混合物的模拟与优化
共沸精馏分离生物醇-水混合物的模拟与优化刘通;叶青;陈景行;岑昊;樊玉锋【摘要】针对液-液萃取的异丙醇-正丁醇-乙醇-水(IBE-H2O)体系,采用共沸精馏方法分离其中的水;并利用化工软件Aspen Plus对发酵产物IBE-H2O体系的分离提纯进行流程模拟,设计了精馏流程,筛选了共沸剂,考察了共沸剂的适宜用量,优化了操作条件,得到了精馏流程最优、最经济的操作条件.结果表明:IBE-H2O体系分离提纯优选的共沸剂为甲基叔丁基醚(MTBE);最佳精馏流程的共沸剂循环量为58 kmol/h,理论塔板总数为15,进料位置在塔上部第3块塔板处;提纯得到混合醇产品中IBE的摩尔分数可达到99.6％;且此时共沸精馏流程经济最优.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】10页(P938-947)【关键词】生物醇;汽油添加剂;共沸精馏;过程模拟【作者】刘通;叶青;陈景行;岑昊;樊玉锋【作者单位】常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】TQ028.1化石燃料的燃烧导致雾霾等诸多环境问题，可再生生物能源受到越来越多的关注[1]。
研究发现[2]，生物丁醇是一种高辛烷值、高热值的替代燃料，其热值可与汽油媲美。
生物丁醇主要来自发酵产物，但生物丁醇在发酵液中的浓度低且与水形成共沸物[3]，造成组分分离提纯困难，因此正丁醇的分离提纯一直是生物丁醇生产过程中的难题。
一般而言，发酵产物包含丙酮-正丁醇-乙醇(ABE)的混合物[4]。
丙酮作为生物燃料性能差，是一种非理想的发酵副产物；而异丙醇作为燃料具有更好的性能。
因此，人们在发酵过程中添加生物催化剂将丙酮还原为异丙醇[5-6]，得到异丙醇-正丁醇-乙醇(IBE)的混合物。
基于Aspen Plus异丙醇异丙醚水三元体系模拟分离
基于Aspen Plus异丙醇异丙醚水三元体系模拟分离李成帅【摘要】采用乙二醇做萃取剂,在选用UNIFAC物性分析方法的基础上,用Aspen Plus中的Radfrac模型,研究了不同操作参数(如回流比、塔板数、流出率、进料位置以及萃取精馏塔萃取剂的用量等)对精馏过程的影响,并对各参数进行了优化。
同时进行了灵敏度分析。
结果表明：对于处理量为1 t/h,含异丙醚为7wt%,异丙醇13wt%,水为80wt%的物料,采用多级精馏的方式可以实现水中异丙醇的含量小于20 mg/L,异丙醚含量小于100 mg/L的要求,且乙二醇质量分数99．9%以上,可以循环使用。
%Glycol was used as the extracting agent. The Aspen Plus was used to simulate the rectification parameters, including reflux ratio, plate number and feed stage. The Radfrac and sensitivity were chosen for simulation. The results indicated that when the volume was 1 t/h which contained 7wt% isopropyl ether, 13wt% isopropanol and 80wt% water, multiple rectification realized that the content of isopropanol was lower than 20 ppm and the content of isopropyl ether was lower than 100 ppm. The other result showed that glycol can be recycled.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(044)023【总页数】3页(P135-137)【关键词】乙二醇;Aspen Plus;异丙醇;异丙醚;共沸物【作者】李成帅【作者单位】中国石油大学胜利学院，山东东营 257061【正文语种】中文【中图分类】TQ009异丙醇是一种重要的有机化工原料和性能优良的有机溶剂[1]。
异丙醇-水体系的分离课程设计说明书
目录第一章设计任务及概述1.1设计任务1.2设计概述1.3精馏对塔设备的要求1.4设计方案的确定第二章工艺流程图及说明2.1工艺流程图2.2流程说明第三章ASPEN PLUS 模拟做灵敏度分析及参数优化3.1灵敏度分析3.2参数优化结果第四章工艺计算4.1物料衡算4.1.1总的物料衡算4.1.2分组分的物料衡算4.2塔高塔径的计算4.3塔设备计算第一章设计任务及概述1.1设计任务一．设计题目：异丙醇-水体系的分离二．设计任务：1原料名称：异丙醇水氮甲酰吗啉（萃取剂）2.原料组成：异丙醇水共沸组成进料（87.6:12.6）3.产品要求：异丙醇采出纯度为99%水要做到达标排放，一般要求8PPM一下的杂质（最多不能超过1000PPM）4.生产能力：年产量90万吨/年5.公用工程条件：蒸汽循环水电1.2设计概述精馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）最常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛应用。
精馏过程在能量剂驱动下（有时加质量剂），使气液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各组分的挥发度的不同，使易挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移，实现原料混合液中各组分的分离。
根据生产上的不同要求，精馏操作可以是连续的或间歇的，有些特殊的物系还可采用衡沸精馏或萃取精馏等特殊方法进行分离。
萃取精馏是一种在通常精馏方法不易分离的混合溶液中加一种溶剂即萃取剂，是分离组分间相对挥发度增大，从而达到分离要求的特殊精馏方法。
异丙醇是一种重要的有机化工原料和有机溶剂，主要用在制药化妆品塑料香料涂料及电子工业上异丙醇一般通过丙烯水合法得到，再蒸馏法蒸出异丙醇，但常压下异丙醇与水在时形成共沸物，共沸物中异丙醇质量分数为87.6%。
因此，采用普通蒸馏方法难以得到高纯度的异丙醇。
传统的异丙醇-水共沸物分离采用共沸精馏法，通常用苯做为共沸剂，此种工艺的能耗较大，且共沸剂在生产操作中存在人身危害和环境污染问题。
共沸精馏分离烯丙醇-水的模拟分析及优化
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第４ ４卷 总第 ３ ６ 拟分 析及优 化
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异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分离模拟
异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分离模拟
黄路;叶青
【期刊名称】《石油与天然气化工》
【年(卷),期】2010(039)006
【摘要】以乙二醇为溶剂,使用Aspen Plus化工模拟软件中的BatchFrac模块,基于UNIFAC模型,对异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的间歇萃取精馏过程进行间歇萃取精馏模拟,研究了不同操作参数(如溶剂比、回流比、溶剂进料位置、溶剂进料温度等)对整个精馏过程的影响,对各工艺参数进行了分析与优化.结果表明,对于处理量为100 kmol的异丙醚-异丙醇-水溶液,精馏塔具有16块塔板时,溶剂进料位置在第3块塔板,溶剂进料温度为60℃,异丙醚收集阶段回流比为5,溶剂比为1.72∶1,异丙醇收集阶段回流比为5,溶剂比为0.63∶1,塔顶异丙醚质量分数可达0.996,异丙醇质量分数可达0.978.
【总页数】4页(P472-474,486)
【作者】黄路;叶青
【作者单位】常州大学化学化工学院;常州大学化学化工学院
【正文语种】中文
【相关文献】
1.萃取精馏分离二异丙醚-异丙醇共沸物的流程模拟 [J], 杨磊;张志刚;黄动昊;贾鹏;李文秀
2.萃取精馏分离二异丙醚-异丙醇共沸物的流程模拟 [J], 杨磊;张志刚;黄动昊;贾鹏;李文秀;
3.基于Aspen Plus异丙醇异丙醚水三元体系模拟分离 [J], 李成帅
4.异丙醚-异丙醇-水三元共沸物的分离 [J], 叶青;黄路;陆叶倩;杜广耀
5.乙酸乙酯-异丙醇-水三元共沸物的Aspen Plus分离模拟 [J], 刘焕荣;韩东敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
正丙醇与水的分离
正丙醇与水的分离
- 蒸馏：如果你需要从丙醇中去除少量的水，可以加入氧化钙进行蒸馏。
但如果是溶液，蒸馏可能不行，因为正丙醇和水会形成共沸物，且二者沸点过于接近。
- 精馏：这种方法可以有效地分离正丙醇和水，但需要更多的设备和操作步骤。
- 渗透汽化膜：这种方法适用于异丙醇脱水，包括乙醇脱水。
清华化工系专门为此成立了蓝景公司做设备，已经有了很多应用。
同时苏尔寿的渗透汽化膜应用已经有了近30年的历史，此种工艺对于共沸体系应用有利，可以大大节约能耗。
请注意，不同的分离方法可能适用于不同的情况，你需要根据具体情况选择合适的方法。
如果你需要更详细的信息，建议咨询专业的化学工程师或相关专家。
苯-异丙醇-水共沸体系的模拟分离
第４期 收稿日期：２０２０－１１－２９作者简介：袁庭辉（１９８９—），研究生，江苏盐城人，２０１９年毕业于上海电力大学，主要从事化学工程与道路工程研究櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄殮殮殮殮。
化工设计苯－异丙醇－水共沸体系的模拟分离袁庭辉（上海浦兴路桥建设工程有限公司，上海 ２０００００）摘要：基于ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ概念设计，提出了一种普通精馏－液液萃取－萃取精馏相结合的分离工艺，得到了苯和异丙醇的质量分数分别为９９．９％和９９．２％，并利用灵敏度分析，确定各塔的关键模拟参数：初分塔的理论板数为５，进料位置为第２块理论板，塔顶采出量为３００．０ｋｇ／ｈ；脱水塔的理论板数为１２，进料位置为第６块理论板，塔顶采出量为１１７．０ｋｇ／ｈ；萃取精馏塔的理论板数为３６，进料位置为第３０块和第３块理论板，塔顶采出量为１００．８ｋｇ／ｈ；萃取剂回收塔的理论板数为１０，进料位置为第４块理论板，塔顶采出量为１６．２ｋｇ／ｈ；液液多级萃取塔的理论板数为９。
关键词：萃取精馏，苯，异丙醇，乙二醇中图分类号：ＴＱ０２８．１＋３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２１）０４－０１８５－０４ＰｒｏｃｅｓｓＳｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＢｅｎｚｅｎｅ－Ｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ－ＷａｔｅｒＡｚｅｏｔｒｏｐｉｃＳｙｓｔｅｍＹｕｎＴｉｎｇｈｕｉ（ＳｈａｎｇｈａｉＰｕｘｉｎｇＲｏａｄａｎｄＢｒｉｄｇｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｕａｌｄｅｓｉｇｎｏｆＡｓｐｅｎＰｌｕｓ，ａｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｃｏｍｂｉｎｉｎｇｏｒｄｉｎａｒｙｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎａｎｄｌｉｑｕｉｄ－ｌｉｑｕｉｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｖｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｂｅｎｚｅｎｅａｎｄｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌｐｒｏｄｕｃｔｓｗｉｔｈａｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆ９９．９％ａｎｄ９９．２％ａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｕｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｅａｃｈｔｏｗｅｒａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｕｓｉｎｇｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｓｕｂ－ｔｏｗｅｒｉｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：５ｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｎｕｍｂｅｒ，２ｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｏｆｆｅｅｄｓｔａｇｅ，ａｎｄ３００．０ｋｇ／ｈｏｆｍａｓｓｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｒａｔｅ．Ｆｏｒｔｈｅｄｅｈｙｄｒａｔｉｏｎｔｏｗｅｒ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｎｕｍｂｅｒｉｓ１２，ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｏｆｆｅｅｄｓｔａｇｅｉｓ６，ａｎｄｔｈｅｍａｓｓｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｒａｔｅｉｓ１１７．０ｋｇ／ｈ．Ｆｏｒｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｖｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｔｏｗｅｒ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｓｉｓ３６，ｔｈｅｆｅｅｄｓｔａｇｅｉｓ３ｔｈａｎｄ３０ｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｓ，ａｎｄｔｈｅｍａｓｓｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｒａｔｅｉｓ１００．８ｋｇ／ｈ．Ｆｏｒｔｈｅｅｘｔｒａｃｔａｎｔｒｅｃｏｖｅｒｙｔｏｗｅｒ，ｔｈｅｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｓｉｓ１０，ｔｈｅｆｅｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓ４ｔｈｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅ，ａｎｄｔｈｅｍａｓｓｄｉｓｔｉｌｌａｔｅｒａｔｅｉｓ１６．２ｋｇ／ｈ．Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｐｌａｔｅｓｏｆｔｈｅｌｉｑｕｉｄ－ｌｉｑｕｉｄｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｏｗｅｒｉｓ９．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｒａｃｔｉｖｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ；ｂｅｎｚｅｎｅ；ｉｓｏｐｒｏｐａｎｏｌ；ｅｔｈｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ 在道路沥青的性能评价过程中，往往需要使用一定量的有机溶剂，比如苯类、醇类等，其组分复杂，并且存在大量的共沸物，如不进行回收和利用，不仅造成了资源的浪费，而且会造成环境的污染。
用填料塔将异丙醇连续共沸精馏脱水
用填料塔将异丙醇连续共沸精馏脱水胡湖生【摘要】The experimental-scale packing columns sequence were used for azeotropic distillation of 2-propanol(IPA)-water mixtures for production of anhydrous 2-propanol, and the effects of feeding flow velocity, reflux ratio, still temperature, etc, on the contents of water and cyclohexane in product were investigated in detail. The optimized conditions were: the position of feeding was at where the packing height of stripping section was equal to 4/5 of total height of packing; the feeding flow velocity was 2mL/minute,the temperature in still was 83 ℃,and the reflux ratio was 17. The following two flowsheets consisted of different packing column sequence were proposed and compared. The flowsheet (1) was the sequence with 4-column, including a preconcentrator column, an azeotropic column, a refining distillation column being attached to the azeotropic distillation column,and an entrainer recovery column. The flowsheet (2) was 3-column sequence, except a refining distillation column in flowsheet (1). The experimental results indicated that, the flowsheet (1) can obtain the qualified anhydrous IPA product with impurities of cyclohexane was less than 0.1 wt% and water less than 0.2 wt% respectively,and it can successively produce, and it had greater flexibilities in operation of the azeotropic column (still temperature 75 ℃~82 ℃)and more stability to obtain the high quality product from refining distillation column. The flowsheet (2) can also obtain qualified IPA product, andsaving energy 139 kWh/t IPA, but it was strict to control the azeotropic column (still temperature 82 ℃~83 ℃), because once the bigger amountof water (e.g., [H2O]1 wt%) enters into the azeotropic column still (due to fluctuating of conditions), then the water was discharged very slowly by distillation and needed at least 2 hours for discharging the water completely under stop feeding.%用填料塔(柱)进行了用环己烷作夹带剂的连续共沸精馏法异丙醇(IPA)脱水生产无水异丙醇的实验,系统地研究了连续共沸精馏脱水的各影响因素.结果表明,连续共沸精馏最佳条件是进料位置在提馏段填料高度占全塔填料高的4/5处,进料流速为2 mL·min-1,回流比为17和塔釜温度为83 ℃.在最佳条件下可得到高纯无水异丙醇.实验比较了工业化的两个流程方案:(1)由预浓缩精馏塔、共沸精馏塔、异丙醇精制塔和夹带剂回收塔各1个构成的4塔流程;(2)3塔流程(比方案(1)少1个异丙醇精制塔).结果表明,方案(1)的共沸精馏塔易产出无水异丙醇-环己烷混合物,再在精制塔中得到含水和环己烷分别小于0.2 wt%和0.1 wt%的高纯度无水异丙醇产品,此方案共沸塔操作弹性大(釜温75 ℃~82 ℃)、易于连续生产.方案(2)同样可产出高纯度无水IPA,且比方案(1)节能139 kWh/t IPA,但对共沸精馏塔的操作自控严格(釜温82 ℃~83 ℃),一旦塔釜进入较多水分(如1 wt%)则要中断进料、蒸馏约2 h排水.【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2018(049)003【总页数】8页(P18-24,31)【关键词】填料塔;共沸精馏;异丙醇;环己烷;脱水【作者】胡湖生【作者单位】清华大学核能与新能源技术研究院,北京102201【正文语种】中文异丙醇作为性能优良的溶剂和重要的化工原料，广泛应用于医药、农药和有机化工生产中，例如可作为除草剂异丙胺盐的原料、还可作为农药氯氰菊酯原药转化为高效氯氰菊酯的复合催化剂。
10-ASPEN_均相共沸精馏
丙醇-异丙醇-苯均相共沸精馏模拟计算一、工艺流程简述本例题研究丙醇-异丙醇-苯均相共沸体系的剩余曲线，通过软件了解剩余曲线、蒸馏边界的意义，并通过其对共沸体系进行分析和设计，其工艺流程如图30-1所示。
图30-1 模拟计算流程图二、需要输入的主要参数1、装置进料数据表30.1 进料数据物流号 1A(组成位于ADEC区)1A(组成位于DBE区)温度，℃ 30 30压力，MPa 0.30 0.30 组份流量，kg/hr 10000 10000组份分率（mol）正丙醇 0.302 0.0607异丙醇 0.272 0.124苯 0.426 0.8152、 单元操作参数PA101 PA102 操作压力MPA.G0.01 0.01全塔压降Kpa 20 20理论板数 40 40进料板 20 20初值塔底产品/进料回流比 0.26820.4023、 设计规定PA101 PA102热力学 UNIFACV-L体系收敛方法：AZEOTROPICUNIFACV-L体系收敛方法：AZEOTROPIC设计规定1 塔底正丙醇含量99.9%（wt） 塔底苯含量99.9%（wt） 设计规定2变量1 0.208<塔底产品/进料<0.298 0.30<塔底产品/进料<0.55 变量24、 计算要求4．1共沸精馏体系设计规定的考虑。
4．2在上述区域进料组成,能否通过精馏得到其它纯组份产品？三、软件版本采用ASPEN PLUS 软件V7.2版本,文件保PA-IPA-C6H6.APW。
异丙醇和水的混合物常用的分离方法
异丙醇和水的混合物常用的分离方法分离异丙薛一水的传统方法是采用苯为共沸剂的共沸精馄法Of苯能与水在69.25*C下形成二元共沸物*其中含水8舌3坏・另外苯、异丙8?和水在66J1C下形成三元共沸物.水和异丙醉的含虽分别为7.5%W 18.7% （质量比人图1-2为异丙醉脱水共沸精馆过程的工艺O>含M）%左右的异丙酵水溶祓进入塔1,通过水与异丙醉两相共沸P塔厳得含异丙醇022%以下的废水（一敵还含有有机杂质，直接送环保处理中心）•塔顶得含水13.50 %左右的胃浓度异丙醇；高浓度异丙醇进入塔2,在塔2顶部加入苯带水，塔底宜接樹到含异丙諄99^0%的异丙醉成品，塔顶得到含水7.57^,含苯73.81%,含异丙B? L&62%的混合液：含苯的混合液进入塔耳回收苯，塔顶得到苯和异丙醇的混合液，貞接崔用冋塔為塔底得到含水43.83%,含异丙薛56.17%的异丙薛水鹹套用回塔从而实现异丙醉的脫水.此法工艺较成熟，但是英沸精馆设备投资大*能耗商，产品中还有65坏的笨无法除去*且由于苯的使用对操作人员的身体有害；故将逐渐被绿色坏保的新工艺所取代。
苯JOT图14舁丙醉共沸椿幡淹程團1-2 Slowchan of azeotrocic distillation of jsopnipatK)l工业上还有利用异丙睥、水、二异丙醛三元共沸混合物进存共沸精19脱水的方法“叫二异丙瞇虽然毒性较苯低.但易与空气形成过氧化物.有爆炸的危险，且带水量比苯少，总体效果也不理想•1.3.2吸附蓋馆工艺吸附分离技术^是20世纪60年代以后得到迅速发展的新分离技术，对于相对挥发度接近1・0的难分离物系，吸附技术在许多方面明显优于常规蒸18技术。
吸附蒸帼是将吸附和蒸馆相复合的分离过程，具有吸附过程分离因数高、蒸馆过程连续的优点, 适用于有共沸点物系的分离.文献何采用吸附蒸诸技术分离舁丙醉-水混合物，该工艺漁程如图1-3所示。
A:易挥发的异丙醇组分B:难挥发的组分S：固体吸附剂细粉C：吸附剂的载液SB：吸附水的吸附剂细粉图*・3异丙醇吸附蒸馆脱水工艺Fig>l-3 Process of absorptive-distillation for the ddchydration of isopropanol该法采用乙二醇为吸附剂我液，吸附剂浆料由吸附蒸憾塔填料下方的第1块筛板上加入，待分离的液体混合物料由第9块板或第11块板上加入，该塔的塔顶得到异丙醉产品，塔底出料为载液乙一醉、吸附剂和水，其中部分水被吸附剂吸附.吸附蒸请塔的塔底岀料由孀动泵送入蒸憎脱附塔填料段卜第1块塔板，脱附蒸馆塔的塔顶得到水，而经脱附蒸憎塔后的吸附剂随载液乙二醉由蠕动泵再送回吸附蒸悔塔，循环使用•利用热脱附和浓度脱附原理，吸附剂中的水被脱附并在蒸馆的作用下由塔顶采出。
基于Aspen Plus的异丙醇脱水共沸精馏模拟与优化
基于Aspen Plus的异丙醇脱水共沸精馏模拟与优化
朱振峰;郭海燕;种道皇;姜瑞
【期刊名称】《化工与医药工程》
【年(卷),期】2024(45)3
【摘要】通过Aspen Plus模拟计算,从苯、环己烷、二异丙醚三种共沸剂中选定环己烷作为异丙醇脱水的共沸剂进行精馏除水。
使用Aspen Plus灵敏度分析功能对异丙醇-水-环己烷三元共沸体系的共沸精馏塔和提纯塔进行工艺优化,共沸精馏塔最佳工艺参数为理论板数22块、第10块理论板进料、常压操作,提纯塔最佳工艺参数为理论板数10块、塔顶采出量10 kmol/h、常压操作。
基于共沸精馏塔、提纯塔最佳工艺条件进行全流程模拟计算,结果为共沸精馏塔塔底异丙醇产品摩尔纯度99.72%、摩尔流量24.85 kmol/h;提纯塔塔底产品水摩尔纯度99.71%、摩尔流量55.65 kmol/h;系统共沸剂补加量0.0336 kmol/h。
【总页数】9页(P1-9)
【作者】朱振峰;郭海燕;种道皇;姜瑞
【作者单位】山东奥途美森智能工程有限公司;山东润博安全科技有限公司;济南悟通生物科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.13
【相关文献】
1.共沸精馏分离富含丁烯醛废液体系的Aspen模拟与优化
2.萃取精馏分离异丙醇-水共沸体系的模拟与优化
3.用填料塔将异丙醇连续共沸精馏脱水
4.完全热集成变压精馏分离异丙醇-二异丙醚共沸物的优化设计与控制
5.隔壁塔萃取精馏及共沸精馏分离异丙醇-水体系的模拟与优化
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一种分离异丙醇-水混合物的方法[发明专利]
![一种分离异丙醇-水混合物的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1e0b06e077eeaeaad1f34693daef5ef7bb0d127b.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.12.25C N 103467246 A (21)申请号 201310365774.X(22)申请日 2013.08.20C07C 31/10(2006.01)C07C 29/84(2006.01)(71)申请人天津科林泰克科技有限公司地址300384 天津市滨海新区高新区海泰发展六道六号K2座10门502(72)发明人张学岗 张静 安喜报 迟娜(74)专利代理机构天津滨海科纬知识产权代理有限公司 12211代理人孙春玲(54)发明名称一种分离异丙醇-水混合物的方法(57)摘要本发明提供一种分离异丙醇-水混合物的方法，采用任意比例的异丙醇-水混合物为原料，以离子液体或离子液体与有机溶剂组成的复合溶剂为萃取剂，原料经过萃取精馏阶段和萃取剂回收阶段后，异丙醇和水先后采出，萃取剂经过回收阶段采出后循环使用。
本发明具有能耗小，对环境无污染；产品纯度高，易于工业化，设备费用小，经济效益好等优点。
(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页 附图1页(10)申请公布号CN 103467246 A*CN103467246A*1.一种分离异丙醇-水混合物的方法，其特征在于：所述方法采用连续性操作或间歇性操作：所述连续性操作包括精馏塔和回收塔，是以任意比例的异丙醇-水混合物为原料，以离子液体或离子液体与有机溶剂组成的复合溶剂为萃取剂，原料由第13-46块理论塔板、萃取剂由2-25块理论板分别进入到装有25-50块理论塔板数的所述精馏塔内，异丙醇由所述精馏塔塔顶采出，将萃取剂-水混合液由所述精馏塔塔釜采出后经由回收塔进料口进入回收塔，水由所述回收塔塔顶采出，萃取剂由所述回收塔塔釜采出后循环使用；所述间歇性操作包括精馏塔，分为萃取精馏阶段和萃取剂回收阶段，所述萃取精馏阶段是以任意比例的异丙醇-水混合物为原料，以离子液体或离子液体与有机溶剂组成的复合溶剂为萃取剂，原料由第13-46块理论塔板、萃取剂由2-25块理论板分别进入到装有25-50块理论塔板数的所述精馏塔内或者直接将原料加入精馏塔的塔釜内，萃取剂由2-25块理论板进入到装有25-50块理论塔板数的所述精馏塔内，异丙醇由所述精馏塔塔顶采出后，将萃取剂-水混合液留在精馏塔塔釜并在精馏塔内进行萃取剂回收阶段的操作，水由所述精馏塔塔顶采出，萃取剂由所述精馏塔塔釜采出并收集后循环使用。
共沸精馏分离生物醇-水混合物的模拟与优化
Abstract: Water in the isopropanol-butanol-ethanol-water ( IBE-H2 O) system is separated by azeotropic distillation process after liquid-liquid extraction. Aspen Plus is used to simulate the continuous azotropic distilation process.Efects of entrainer flow rate and outputquantity at the botom and feed location on the product purity and heat duty are analyzed to obtain the optimal
operationparameters.Simulationresultsindicatethatmethyl/er/-butylether (MTBE) canbeused as azeotropic entrainer.From the simulation results, it can be concluded that the optimum process
优选的共沸剂为甲基叔丁基瞇(MTBE)；最佳精憎流程的共沸剂循环量为58 kmol/h,理论塔板总数为15&进料位
置在塔上部第3块塔板处；提纯得到混合醇产品中IBE的摩尔分数可达到99.6% ;且此时共沸精憎流程经济最优%
分离异丁醇-丙醇-水三元混合物的方法[发明专利]
![分离异丁醇-丙醇-水三元混合物的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2f2eac2a2379168884868762caaedd3382c4b57a.png)
[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]发明专利申请公开说明书[11]公开号CN 1316410A [43]公开日2001年10月10日[21]申请号01105427.1[21]申请号01105427.1[22]申请日2001.02.27[71]申请人上海远东香料化学工程研究中心地址200040上海市昌平路421弄2号402室[72]发明人诸富根 张武平 [74]专利代理机构上海科学技术情报研究所专利事务所代理人石绮玥[51]Int.CI 7C07C 29/74C07C 31/10C07C 31/12权利要求书 1 页 说明书 3 页[54]发明名称分离异丁醇－丙醇－水三元混合物的方法[57]摘要本发明揭示了一种分离异丁醇－丙醇－水三元混合物的方法。
在搅拌三元混合物的过程中，逐量分别加入无机盐和苛性碱，使达到饱和。
静置后除去水层，直至三元混合物中的水分控制在3%以内。
然后再精馏分离，分别得到纯度99%以上的异丁醇和丙醇单体。
本发明的分离方法，可以在常规的化工设备时完成，成本低，效果好。
将无机盐、苛性碱的用量分别控制在水量的15%、10%左右，则能达到理想效果。
01105427.1权 利 要 求 书第1/1页 1．一种分离异丁醇-丙醇-水三元混合物的方法，其特征在于： A、搅拌异丁醇-丙醇-水三元混合物，并逐步加入无机盐，达到饱和浓度后静置分层，并除去水层，直至水分降低至10～20％；B、边搅拌边加入苛性碱，达到饱和浓度后分去水层，直至水分降低至3％以内；C、精馏分离，分别得到纯度99％以上的异丁醇和丙醇单体。
2．根据权利要求1所述的分离异丁醇-丙醇-水三元混合物的方法，其特征在于所述的无机盐用量大于水量的15％。
3．根据权利要求1、2所述的分离异丁醇-丙醇-水三元混合物的方法，其特征在于所述的无机盐可以是氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾。
4．根据权利要求1所述的分离异丁醇-丙醇-水三元混合物的方法，其特征在于所述的苛性碱用量大于水量的10％。
化工课程设计--异丙醇-水萃取精馏分离
烟台大学化工学院课程设计说明书设计题目：异丙醇-水萃取精馏分离学号： ************学生姓名：***专业班级：化101-3指导教师：***2013年7月4日课程设计任务书一、设计题目异丙醇-水萃取精馏分离二、设计任务1、原料名称：异丙醇-水共沸体系2、原料组成：含异丙醇87.4%(质量百分比)3、产品要求：塔顶产品中异丙醇含量99.9%，水能够达标排放4、生产能力：年产量1万吨/年5、溶剂采用：NMF（N-甲酰吗啉）6、设备形式：浮阀塔7、生产能力：300天/年，每年24h运行8、进料状况：共沸组成进料9、操作压力：常压10、加热蒸汽压力：11、冷却水温度：进口30℃，出口40℃三、设计内容1、设计方案的选定及流程说明2、精馏塔的物料衡算3、精馏塔的工艺条件及有关物性数据的计算4、塔板数的确定5、精馏塔塔体工艺尺寸的计算6、塔板主要工艺尺寸的计算7、塔板的流体力学验算8、塔板负荷性能图9、换热器设计10、精馏塔接管尺寸计算11、绘制生产工艺流程图12、绘制板式精馏塔的总装置图13、撰写课程设计说明书一份四、设计要求1、工艺设计说明一份2、工艺流程图一张，主要设备总装配图一张（采用AoutCAD绘制）五、设计完成时间2013年6月24日-2013年7月13日目录1. 概述 (6)2.工艺流程确定及说明 (6)2.1 塔板类型 (6)2.2 加料方式 (7)2.3 进料状况 (7)2.4 塔顶冷凝方式 (7)2.5 回流方式 (7)2.6 加热方式 (8)2.7 操作压力的确定 (8)3. Aspen Plus 化工流程模拟 (8)3.1 模型建立 (9)3.2 工艺流程 (9)3.3 模拟计算 (10)3.4 灵敏度分析与参数优化 (10)3.4.1 原料进料位置的影响 (10)3.4.2 萃取剂进料位置的影响 (11)3.4.3塔板数与溶剂量对分离效果的影响 (13)4. 塔板的工艺设计 (13)4.1 精馏塔的全塔物料和能量衡算 (13)4.2 实际塔板数计算 (14)4.3 塔径计算 (14)4.4 溢流装置的确定 (14)4.4.1 溢流堰长W l (14)4.4.2 溢流堰高度w h (15)4.4.3 弓形降液管宽度d W 和弓形截面积f A (15)4.4.4 降液管底隙高度0h (15)4.5 塔板布置及浮阀数目与排列 (16)4.5.1 浮阀数目 (16)4.5.2 排列 (16)4.5.3 校核 (17)5. 塔板的流体力学计算 (18)5.1气体通过浮阀塔板的压力降 (18)5.2 液泛 (18)5.3 雾沫夹带 (18)5.4 塔的负荷性能图 (19)5.4.1 雾沫夹带线 (19)5.4.2 液泛线 (19)5.4.3 液体负荷上限线 (19)5.4.4 漏液线 (20)5.4.5 液相负荷下限线 (20)5.4.6 操作性能负荷图 (20)6. 塔附件设计 (22)6.1 接管 (22)6.1.1 进料管 (22)6.1.2 回流管 (22)6.1.3 塔顶蒸汽出料管 (23)6.1.4 塔釜出料管 (23)6.1.5 塔釜进气管 (23)6.1.6 再沸器接管 (24)6.2 筒体与封头 (24)6.2.1 筒体 (24)6.2.2水压试验校核 (24)6.2.3 封头 (25)6.2.4裙座 (25)6.2.5地脚螺栓 (25)6.3 塔的总体高度 (25)6.3.1 塔的部的空间高度 (25)6.3.2 进料板高度 (26)6.3.3 设有人孔的塔板间距 (26)6.3.4 封头高度 (26)6.3.5 裙座高度 (26)6.3.6 塔底空间高度 (26)6.3.7 精馏塔总高度 (26)附属设备设计 (27)7.1原料离心泵的选型 (27)7.2 原料预热器 (28)7.3 塔顶冷凝器 (28)7.4 塔釜再沸器 (29)7.5 循环萃取剂冷凝器 (30)7.6 公用工程 (31)7.7冷凝器及再沸器选型汇总 (31)8. 课程设计自我评价 (31)9. 参考文献 (32)1. 概述蒸馏的理论依据是利用溶液中各组分蒸汽压的差异，即各组分在相同的压力、温度下，其挥发性能不同（或沸点不同）来实现分离目的。
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键 ，工业生产中萃取剂选择主要满足选择性高、溶 解 能 力 大 、与 被 分 离 物 不 发 生 化 学 反 应 、易于回收 并可循环使用、价 格 低 廉 且 易 得 等 条 件 [14].根据
萃 取 剂 选 择 原 则 ，拟 选 用 乙 二 醇 （E G ) 、二甘醇 ( DEG) 和 二 甲 基 亚 砜 （DMS0 ) 作 为 IPA-H20 共
第 34卷 第 5 期 2017年 5 月
JOURNAL吉OF J林ILIN 化INSTIT工UTE学OF C院HEMI学CAL 报TECHNOLOGY
V〇1.34 N〇.5 May. 2017
文章编号：1007-2853(2017)05-0001-05
正 丙 醇 -异丙醇-水共沸体系分离工艺模拟
2 王 桂 英 \ 刘 艳 杰 \ 陈 丽 \ 王 树 东
中图分类号：TQ 028 文献标志码：A DOI ：10.16039/22-1249.2017.05.001
异丙醇(IPA)和正丙醇(NPA)均是重要的化
学产品和化工原料，被广泛地应用于制药、有机原 料 、香料、化妆品、塑料和涂料等领域[1].东华公司
采 用 气 相 丙 烯 直 接 水 合 法 生 产 IPA，同时副产 NPA，水 合 液 主 要 为 NPA-IPA-H20 的混合物.由 于 IP A 与 H20 、NPA 与 H20 均形成共沸物[2_6]，采
判 断 及 剩 余 曲 线 分 析 ，确 定 适 宜 的 萃 取 剂 和 萃 取 精馏流程.从能耗和分离要求等角度综合考虑，优
化各塔的工艺条件，为 NPA-IPA-H20 共沸体系的
分 离 提 供 理 论 依 据 ，以 指 导 实 际 装 置 的 开 发 和 生产.
1 npa-ipa-h20 分离流程的确定
沸体系萃取精馏分离的萃取剂.
采 用 Aspen P lu s软 件 ，在 60k P a 考 察 DMS0 、
: 收稿日期:2017-04-13
作者简介 王桂英（1964-)，女 ，吉 林 长 春 人 ，吉 林 化 工 学 院 教 授 ，博 士 ，主 要 从 事 化 工 热 力 学 、催 化 动 力 学 方 面 的 研究.
1.1 n p a -ip a -h 2〇 三元物系剩余曲线分析
利 用 Aspen P lu s软 件 ，采 用 NRTL-R K 模 型 ， 绘制常压下NPA-IPA-H20 三元物系的剩余曲线，
见 图 1.
由 图 1 可 见 ，常 压 下 n p a -ip a -h 20 形成两个
二元最低共沸物，即 A1(IPA-H20 ) 和 A2 ( NPA-
T1 -脱 正 丙 醇 塔 ; T2-萃 取 精 馏 塔 ; T3-萃取剂回收塔
图 3 问卩八-丨卩八七2〇混合物分离流程
况 ，T1 常压操作，T2 在 70 kP a下操作，T3 在 20 kPa
2 过程模拟
2 . 1 操作条件
丙 醇 水 合 液 摩 尔 分 数 为 IPA:0.45、NPA: 0.35、H20:0.2;分 离 要 求 （质 量 分 数 ）为 NPA > 0.998、IPA> 0.998、水 中 有 机 醇 $0.002、处理量 50 kmol/h.操 作 压 力 ：结 合 东 华 公司实际生产状
(1.吉 林 化 工 学 院 石 油 化 工 学 院 ，吉 林 吉 林 132022;2.德 惠 市 东 华 化 工 有 限 责 任 公 司 ，吉 P lus软 件 ，分析正丙醇-异丙醇-水三元物系的剩余曲线，确定了分离序列和以二甲基
亚 砜 为 萃 取 剂 的 萃 取 精 馏 流 程 ;优 化 了 各 精 馏 塔 的 工 艺 参 数 ，模 拟 结 果 可 为 正 丙 醇 -异 丙 醇 -水 共 沸 体 系 的 分 离 提 供 理 论 依 据 ，并 有 效 地 指 导 了 实 际 生 产 . 关 键 词 ：正丙醇;异丙醇;萃取精馏;二甲基亚砜
用普通精馏难以得到高纯度的醇产品.目前，对于 共沸物的 分 离 常 采 用 萃 取 精 馏 [7~ 、加盐萃取精 傭 [1()]、共沸 精 馏 [11_12]、超 临 界 萃 取 [13]等方法.而 萃取精馏相比于其他特殊精馏具有明显的优势， 应用更为广泛.结合东华公司现有的生产条件，拟
采取萃取精馏对NPA-IPA-H20 物系进行分离.本 文 采 用 Aspen P lu s软 件 ，对丙醇混合液进行定性
2
吉林化工学院学报
2017 年
E G 和 DEG三种萃取剂，IPA (1)-H 20 ( 2 ) 汽液平
衡 曲 线 的 影 响 ，模 拟 计 算 结 果 见 图 2.
xIPA/ ( mol frac.)
图 2 萃取剂对IPA(1)-H2〇（2) 6 0 kPa
汽液平衡曲线的影响
由 图 2 可 见 ，由 于 DMSO、E G 和 DGG的作 用 ，使 得 IPA (1)-H 20 ( 2 ) 的 y-x 曲线均有明显的 改 变 ，即打破了 IPA-H20 的 共 沸 现 象 、增大了 IPA-H20 之间的相对挥发度.但从图2 明显发现， DMSO作用效果最好，因此，确 定 DMSO为萃取精 馏 分 离 IPA-H20 的适宜萃取剂.通过上述分析， NPA-IPA-H20 混合液的分离流程，见 图 3.
NPA-IPA-H20 混合物F1 进 入 T1，塔底为产品 NPA(B l) ，IPA-H20 混合液（D1)从 T1 顶采出，进入 T2 中下部，萃取剂S1 从 T2 上部进入，塔顶得到IPA 产品(D2)，萃取剂-水混合液（B2)从 T2 塔底采出， 进 入 T3 进行精馏，萃取剂(B3)从塔底采出经泵和换 热器冷却后循环使用，水(D3)从 T3 顶采出.
H20 ) ，共 沸 温 度 分 别 为 80.14 〇C 和 87.63 〇C .图 1 体现该三元体系在常压下，存 在 I 和 I I 两个蒸馏 区域，拟研究三元混合液组成位于蒸馏区域I 内 ， 在该区域内，N PA 为稳定节点，根据蒸馏原理，塔 釜 可 得 到 NPA(B l) ，塔 顶 馏 出 IPA-H20 混合物 (D1).由 于 IPA-H20 形 成 最 低 共 沸 物 ，可采用萃 取 精 馏 提 纯 IPA.