带共沸的乙醇/乙酸乙酯/2-丁酮三元物系变压精馏分离过程及其参数优化

作者：黄旭; 罗祎青; 袁希钢

来源：化工学报, 2018, 69(05): 2089-2099.

• 三元混合物
• 二元共沸物
• 变压精馏
• 剩余曲线图
• 优化
• 能量集成

提出了一种带两股循环的三塔变压精馏结构用于分离乙醇(C2H5OH)/乙酸乙酯(C4H8O2-3)/2-丁酮(C4H8O-3)三元混合物。由该三元混合物的剩余曲线图(RCM)可知,在大气压下该混合物的每一对组元均形成二元最低共沸物,且乙醇/乙酸乙酯二元共沸物组成随压力变化敏感。三个最低共沸物的同时存在形成了精馏边界线夹紧点现象,而通常压力下的精馏塔无法跨越,以至于传统变压精馏无法应用。通过对精馏塔压力的最优化克服了这一困难,提出了新的分离流程,并对过程进行严格稳态模拟。针对初分塔(T1)塔压不同的6种流程,采用序贯迭代法对各塔的塔板数、进料板位置、回流比等参数进行了优化。通过对比6种流程的经济评价和比较,得到了T1塔的最优压力,并经过能量集成使得过程的年度总费用降低了14.88%。

• 单位
  化学工程联合国家重点实验室; 天津大学