摘要：以丙酸丁酯作为萃取剂,萃取精馏分离丙酮-正庚烷共沸混合物,采用Aspen Plus软件对其过程进行模拟分析,研究设计参数对再沸器热负荷和年度总成本(TAC)的影响,并以最小TAC为目标对萃取精馏过程进行序贯迭代优化。确定优化结果为:萃取精馏塔(EDC)的理论塔板数为43,萃取剂回收塔(ERC)的理论塔板数为32,萃取剂进料位置为第5块塔板,原料进料位置为第38块塔板,ERC的进料位置为第16块塔板,分离得到质量分数为99.5%的丙酮和99.8%的正庚烷。对比优化前后的各评价指标表明:流程优化后TAC节省54.84%,CO_(2)排放量减少60.46%,热力学效率增加155.73%。

摘要：基于遗传算法思想提出了一种有效的分子设计方法,针对丁醇-醋酸丁酯共沸物系的萃取精馏萃取剂选择问题进行了分子设计,经比较筛选出塔顶产物分别是醋酸丁酯和丁醇时的较佳萃取剂为1,3-丙二醇和硝基丁烷。分别以1,3-丙二醇和硝基丁烷为萃取剂,应用精馏过程模拟软件ProⅡ确定了萃取精馏流程及相应的工艺操作条件;通过对比两种流程的塔设备、能耗、操作条件、产品等方面,认为1,3-丙二醇是分离丁醇-醋酸丁酯共沸物系的较适宜萃取剂。模拟计算结果表明,该分子设计方法是有效的,能为工业生产提供理论基础。

摘要：运用Aspen Plus软件回归文献数据校正了碳酸二甲酯(DMC)-水(H2O)混合物的UNIQUAC热力学模型参数,并以该模型为基础分析了水作为萃取剂萃取精馏分离DMC-甲醇(CH3OH)-水三元混合物的分离原理,结合混合组分的三角相图和物料组成设计了反向萃取精馏工艺,发现选用水为萃取剂可以利用DMC-水的部分互溶特性,通过三塔精馏即可分离DMC-甲醇-水三元混合物,沸点较高的DMC和少量水由塔顶馏出,而沸点较低的甲醇和大部分水由塔底采出,避免了DMC-甲醇二元共沸物的形成。同时,在相同分离要求下设计了变压精馏工艺,通过对两个精馏工艺参数模拟优化,发现萃取精馏工艺的总冷凝负荷和总加热负荷分别为888.7kW和898.2kW,其总能耗较变压精馏工艺节约了47.2%,萃取精馏工艺的年总费用(TAC)比变压精馏工艺下降了48.8%。

摘要：采用环丁砜作为萃取剂,利用Aspen Plus软件,以醋酸-水体系为例,进行系统性的萃取精馏过程设计并对整个方案优化。热力学模型选择活度系数方程NRTL模块和逸度系数方程Hayden-O’Connell。采用Aspen Plus的DSTWU模块对塔的设计变量和操作参数进行同时优化以得到经济性最优的萃取精馏过程设计方案。利用RedFRac模块进行全流程模拟后验证了设计方案是有效的,得到的优化结果是可靠的,并且符合传统化工的一般过程设计理论。

摘要：以N-甲基吡咯烷酮为萃取剂,建立萃取精馏分离石脑油重整液中的芳烃与非芳烃工艺流程。在控制苯在塔顶质量指标的前提下,运用Aspen Plus工程模拟软件的灵敏度分析、设计规定等工具对萃取精馏塔工艺参数进行优化分析。结果表明:适宜的理论塔板数为20、原料进料位置和萃取剂进料位置分别为第12块板和第5块板、回流比为0.15、萃取剂比为3.4。在优化的工艺参数下,萃取精馏塔塔顶苯质量分数为0.011,芳烃总回收率达到99.8%以上,满足工艺要求的分离指标,达到了芳烃与非芳烃有效分离要求。

摘要：研究了从富环戊烷芳烃抽余油中萃取分离高纯环戊烷的工艺。首先根据相平衡实验结果,选择了合适的萃取剂DMF,结合溶解度实验,确定了适宜的溶剂比。在此基础上,应用Aspen Plus软件进行了高纯环戊烷工艺模拟及设计,获得了最优的设计参数和操作条件。据此建设了4 000 t/a工业装置,装置运行结果表明,环戊烷质量分数大于99%、回收率大于95%,与普通精馏分离环戊烷相比,年增效1 016万元,经济效益显著。

摘要：基于乙腈与水的共沸特性分析,提出变压精馏和萃取精馏分离乙腈与水的工艺方法,并对2种分离工艺可行性进行研究。利用Aspen Plus软件对2种分离工艺进行模拟并优化,以Wilson活度系数方程为物性计算方法,其二元相互参数由汽液相平衡数据回归,考察理论板数、进料位置和回流比等因素对分离的影响,得到2种分离工艺的较佳工艺参数,并进行能耗比较。研究结果表明:2种分离工艺均能较好地实现乙腈和水的分离,乙腈产品纯度均能达到99.5%;在相同的处理量及分离要求下,萃取精馏比变压精馏节省能耗,更适合乙腈和水共沸体系的分离,为该共沸物分离的设计与改造提供了依据。

摘要：选用N-甲基吡咯烷酮作为萃取剂,采用Wilson模型作为气液平衡的计算模型,利用化工流程模拟软件,对萃取精馏分离邻二甲苯-苯乙烯的过程进行模拟。考察了溶剂和原料的进料位置、萃取剂与原料的质量比(溶剂比)、回流比和理论塔板数对苯乙烯回收率和萃取精馏塔塔釜热负荷的影响,并通过正交实验设计得到较优的精馏操作参数。在满足产品中苯乙烯含量为99%(w)的条件下,正交优化的结果为:溶剂进料位置第6块塔板、原料进料位置第72块塔板、溶剂比9、回流比8、理论塔板数140。在该条件下,苯乙烯回收率为95.46%,热负荷为4.611 7 GJ/h,综合评价最好。

摘要：以NRTL活度系数模型为基础,利用Aspen Plus对不同单组分萃取剂回收芳烃的萃取精馏装置进行了全流程模拟和工艺操作参数优化。综合考虑各操作变量及其关联,提出了基于局部耦合参数迭代优化的整体协同优化策略,在保证分离要求的条件下,以能耗为目标,对萃取精馏塔(EDC)、溶剂回收塔(ERC)的进料位置、ERC回流比等关键操作参数进行优化,建立过程能耗的物性关联模型。通过分析不同溶剂对芳烃萃取精馏过程能耗和分离效果的影响,提出了基于能耗目标的芳烃萃取精馏溶剂评价模型,结果表明影响芳烃萃取精馏过程能耗的关键物性为溶剂的分子量及常压沸点,所建立的过程能耗关联模型具有较高的关联性,其R2均大于0.9,可有效指导萃取精馏溶剂选择,为计算机辅助分子设计提供简化的目标函数。

摘要：提出一种新的分子设计方法,名为分类枚举法。该法中先将基团分成骨架基团和功能基团两类,前者是那些能组成烷烃、芳香烃和环烷烃的基团,后者为其余的基团。然后组合骨架基团,列举出所有烷烃、芳香烃和环烷烃分子,再用功能基团代替它们中相应的骨架基团,从而产生其它分子,而后用基团贡献法,计算每个分子的性质,得到预期的溶剂。由于工业成本限制了溶剂分子内功能基团的种类数,分类枚举法可以避免组合爆炸。另外,本文中还修正了八角规则,以避免不合理的基团组合,提高计算效率。最后,用一个工业实例来说明分类枚举法的实用性。