中間夾帶劑分離過(guò)程和萃取精餾過(guò)程對(duì)比研究.pdf

1、對(duì)于最低共沸物的分離，萃取精餾是一種常用的分離方法。但如果兩共沸物之間的沸點(diǎn)差足夠大，可能尋找到沸點(diǎn)在兩物質(zhì)之間的中間夾帶劑對(duì)其進(jìn)行分離。本文通過(guò)分析具有現(xiàn)實(shí)意義的例子對(duì)萃取精餾過(guò)程和中間夾帶劑分離過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的比較，其中包括穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)性能考察。
　　甲醇和甲苯均作為重要的化工原料，在化工、制藥等行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。同時(shí)在甲苯的側(cè)鏈烷基化過(guò)程中，甲醇和甲苯以最低共沸物的形式存在，需要通過(guò)特殊精餾過(guò)程對(duì)其進(jìn)行分離。本文分別考察了

2、使用苯胺作為萃取劑的萃取精餾過(guò)程和使用三乙胺作為中間夾帶劑的分離過(guò)程。首先，對(duì)使用萃取劑苯胺的分離過(guò)程進(jìn)行了嚴(yán)格的穩(wěn)態(tài)模擬和經(jīng)濟(jì)優(yōu)化，再對(duì)使用三乙胺作為中間夾帶劑的直接序列流程和間接序列流程進(jìn)行相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。隨后對(duì)兩分離過(guò)程的最優(yōu)流程使用溫度控制結(jié)構(gòu)，對(duì)其動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行了考察。最終再對(duì)兩分離過(guò)程的穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)結(jié)果和動(dòng)態(tài)控制性能進(jìn)行了比較和討論。
　　本文對(duì)穩(wěn)態(tài)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)選擇的是常用的年度總費(fèi)用（TAC）。與萃取精餾過(guò)

3、程相比，中間夾帶劑的間接序列分離過(guò)程的TAC降低了7.26％，并且在總能量費(fèi)用上減少了18.79%。接下來(lái)再對(duì)兩分離過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行比較，在±20%進(jìn)料流量擾動(dòng)加入時(shí)，中間夾帶劑的間接序列分離過(guò)程的最大瞬時(shí)偏差相對(duì)更小。在20%的甲苯進(jìn)料組成擾動(dòng)加入時(shí)，萃取精餾過(guò)程控制結(jié)構(gòu)達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)的甲醇產(chǎn)品摩爾濃度為99.5%，而中間夾帶劑的間接序列分離過(guò)程的甲醇產(chǎn)品摩爾濃度為99.8%。各個(gè)方面的對(duì)比結(jié)果顯示中間夾帶劑的間接序列分離過(guò)程在分離甲