热泵及热集成萃取精馏分离异丙醇-水的流程设计与比较

作者：张永霞; 吴现力; 许洁; 杜春华; 李双双; 王菊^*

来源：低碳化学与化工, 2023, 48(04): 77-88.

• 异丙醇-水
• 萃取精馏
• 热泵
• 热集成
• 年度总费用
• CO2排放量

以乙二醇为萃取剂分离异丙醇和水的混合物。为降低能耗、节约成本和减少CO2排放量，采用热泵和热集成技术强化萃取精馏过程。利用Aspen Plus软件，对常规萃取精馏、热泵萃取精馏和热集成-热泵萃取精馏等工艺进行了模拟和优化。从能耗、年度总费用(TAC)和CO2排放量等方面对上述工艺进行了评价和比较。结果表明，在相同的设计基础和要求下，压缩机性能系数为10.19的热泵技术能显著降低能耗；与常规萃取精馏相比，热泵萃取精馏方案二节能效率为28%，可减少CO2排放3.746×106 kg/a，投资回收期为3 a时，TAC可节约0.72×105 USD；充分利用循环萃取剂显热的热集成-热泵萃取精馏更具优势，节能效率达到了35%，可减少CO2排放8.457×106 kg/a,TAC降低了1.70×105 USD，具有显著的环境效益和经济效益。

• 单位
  青岛农业大学; 北京化工大学