摘要：萃取精馏是一种通过添加新的溶剂来分离多组分共沸物的分离技术,能够有效地提取和分离混合物中的目标物质。在传统的萃取精馏工艺存在着分离效率低、能耗高和环境污染严重等不足,急需设计节能高效的强化萃取精馏工艺的背景下,首先总结了萃取精馏工艺的设计路线,指出热力学拓扑理论在萃取精馏工艺设计中的重要地位,研究了过程强化在精馏工艺设计中的应用。介绍了萃取精馏中萃取剂的选择方法,详细说明了相对挥发度和分子模拟在其中的应用,介绍了萃取精馏工艺参数优化和设计的方法,讨论了顺序迭代优化和多目标优化的优势和劣势,可为绿色节能萃取精馏工艺的设计与强化提供新的思路和方法,为相关领域的研究和应用提供参考。

摘要：分别采用隔壁塔萃取精馏(EDWC)与隔壁塔共沸精馏(ADWC)工艺制取无水异丙醇(IPA),借助Aspen Plus模拟软件建立二塔等价模型,利用灵敏度分析对主塔进料位置、夹带剂用量、侧线采出位置、侧线采出量及回流比等参数进行优化,结合塔的设计规范,以此确定最佳工艺参数。模拟结果显示,与常规双塔工艺流程相比,在完成相同的分离要求下,EDWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低32.38%,12.39%,设备费用和总年度费用分别节约29.34%,4.87%;ADWC工艺的冷凝器和再沸器热负荷分别降低29.57%,23.41%,设备费用和总年度费用分别节约16.87%,22.41%。ADWC用于制取无水IPA在节能降耗及节约设备成本方面表现出明显的优势。

摘要：利用AspenPlus软件模拟乙酸乙酯-乙醇-水体系先恒沸精馏,再用水作为萃取剂,通过三次萃取精馏,最终得到质量分数大于99.5%乙酸乙酯成品,总回收率约89%~90%,萃取剂通过提馏塔提纯,循环使用。研究思路和方法适用于二元或三元共沸物体系的精馏提纯。

摘要：在生产杀菌剂嘧菌酯中间体过程中,反应物原甲酸三甲酯(TMOF)与生成物醋酸(HAc)发生共沸,导致反应物堆积和原料损耗。为解决共沸物分离问题,使用Hayden-O􀆳Connell修正的UNIFAC基团贡献法研究其汽液平衡,设计常规萃取精馏(CED)、侧线萃取精馏(SED)、隔壁塔萃取精馏(EDWC)三种工艺,以分离组分摩尔纯度、再沸器热负荷(Q)、年度总费用(TAC)为目标,运用灵敏度耦合箱线图响应面法(S-BBD)对三种工艺参数分别优化。结果表明,优化方法预测值与实际值存在较优拟合关系,CED、SED、EDWC对TAC和Q的预测误差均不超过1%。分离纯度相同时,SED较CED节约10.37%TAC和6.88%热负荷,EDWC较CED节约10.65%TAC和10.53%热负荷,三种工艺方案均可为化工实际生产提供理论基础。

摘要：以离子液体(ILs)[BMIM][NTF_(2)]和[HMIM][NTF_(2)]为萃取剂,萃取精馏分离丙酸甲酯+甲醇共沸物,通过分子模拟分析了ILs促进目标共沸物的分离机理;基于汽液平衡实验数据,获得新的NRTL热力学模型参数;选用常规的二组分双塔分离流程,实现了目标共沸体系的分离。作为对比,同时构建了以苯酚为萃取剂的萃取精馏和变压精馏流程。基于Aspen Plus软件平台,分析了上述各流程分离单元主要操作参数对分离过程性能的影响,考察并对比了各流程能耗、年总成本(TAC)和碳排放。结果表明:离子液体工艺可实现丙酸甲酯+甲醇共沸物的有效分离,产品纯度达到99.9%(质量分数),[HMIM][NTF_(2)]工艺与[BMIM][NTF_(2)]、苯酚及变压精馏工艺相比,TAC降低11.68%~43.68%、CO_(2)排放减少32.11%~68.46%。结果可为共沸物丙酸甲酯+甲醇分离新工艺设计及优化提供理论支撑和实际指导。

摘要：丙酮、甲醇和四氢呋喃共沸物是制药行业常见的待分离物系,而萃取精馏是一种分离共沸物的有效方法。通过三元相图分析对氯苯和二甲基亚砜两种萃取剂进行了比较。运用Aspen Plus软件进行流程模拟分析,使用序列优化法、以年度总费用最小为目标对不同分离流程进行模拟优化。通过对不同分离流程进行比较,确定了先使用氯苯、后使用二甲基亚砜为萃取剂的流程为最佳分离流程;相比于先使用二甲基亚砜、后使用氯苯的流程,此流程能耗降低了25.08%,年度总费用降低了25.38%。

摘要：以三甲氧基硅烷-甲醇最大共沸物萃取精馏系统为例,利用三元相图分析了传统控制策略不适用于最大共沸物萃取精馏系统过程控制的原因,在稳态计算的基础上,利用Aspen Dynamics软件建立了多种控制结构,通过引入±20%的进料流量和组成扰动考察控制结构的动态可控性。动态响应结果表明,在固定溶剂比的前提下,塔釜热负荷/进料流量前馈控制结构在超调量、响应时间等方面优于基础控制结构,但三甲氧基硅烷产品的摩尔分数为99.3%,未达到设计值。为保证产品纯度,提出一种固定萃取剂流量/产品流量的新型控制结构,该控制结构无需使用昂贵的在线组分分析仪器即可保证产品摩尔分数稳定在99.6%。

摘要：针对环己基苯氧化分解制苯酚和环己酮工艺中苯酚-环己酮-水的分离和回收,以热力学数据为依据,筛选出合适的萃取剂三乙二醇,并设计了共沸-萃取精馏耦合分离流程。采用Aspen plus流程模拟软件,热力学方法选择UNIQUAC模型并校核体系二元交互作用参数,考察了萃取剂与原料的质量比(溶剂比)、理论塔板数、进料位置等工艺参数对分离过程的影响。模拟计算结果表明,设计的共沸-萃取精馏工艺流程合理,可实现苯酚、环己酮和水的高效分离。在满足苯酚纯度99.95%(w)和环己酮纯度99.9%(w)条件下,优化后的工艺参数为:非均相共沸精馏塔理论塔板数10块,进料位置为第2块塔板;萃取精馏塔理论塔板数35块,溶剂比1.2,原料进料位置为第13块塔板,萃取剂进料位置为第5块塔板,萃取剂进料温度50℃,回流比0.21;萃取剂回收塔理论塔板数6块,进料位置为第5块塔板,回流比0.2。在此工况下,单位产品(苯酚+环己酮)热负荷为1.027 GJ/t。

摘要：采用反应精馏耦合萃取精馏工艺,即反应精馏工艺中引入环氧丙烷反应剂,在消耗部分甲醇的同时,联产高附加值的丙二醇甲醚;萃取精馏工艺中选用离子液体为萃取剂,在实现甲醇-碳酸二甲酯共沸物高效分离的同时进一步降低成本。使用COSMO-RS模型从25种阳离子与25种阴离子的组合中筛选出最优离子液体[HMIM][PF_(6)],并对体系汽液平衡进行预测,从而设计出合理的分离工艺,使用Aspen Plus V11.0软件模拟并优化工艺流程。通过量子化学计算,利用独立梯度模型及分子表面电荷屏蔽密度分布曲线解释分离机理。模拟结果表明,年总费用相较于常规萃取精馏工艺降低约13.67%。同时,联产6丙二醇甲醚带来的额外经济效益为13.4×10^(6)$/a。

摘要：提出了以汽油加氢装置的切轻重汽油为原料产重芳烃溶剂油新工艺,从而提高资源利用效率。采用萃取精馏的方法,首先确定环丁砜作为重芳烃与非芳组分分离的基础溶剂,并通过复配萘的方法降低萃取溶剂的沸点,解决了萃取溶剂高温分解的问题,实现了重芳烃分离过程的平稳运行。随后利用Aspen Plus软件模拟计算并设计加氢重汽油制重芳烃溶剂油产品工艺流程,确定了萃取剂配比及用量,并优化萃取精馏塔和溶剂回收塔工艺参数,最终获得满足溶剂油产品指标的重芳烃产品。