基于AspenPlus的醋酸精馏过程模拟与优化

2020-02-18 07:28:08殷梦辉张玲玲杨小芹秦志宏

殷梦辉,陈 强,张玲玲,杨小芹,秦志宏

(中国矿业大学化工学院,江苏 徐州 221116)

引 言

醋酸作为一种重要的化工原料和精细化工产品,主要用于生产醋酸酐、醋酸正丁酯、对苯二甲酸、醋酸仲丁酯和氯乙酸等化工产品,此外,还可作为大多数有机物萃取的萃取剂[1-2]。在醋酸乙烯的生产中,醋酸是必不可少的原料,目前市场上主要采用乙烯气相法生产醋酸乙烯[3-5]。在醋酸乙烯生产工艺中对于循环醋酸的纯度要求严格,其质量纯度需达到99.9%方可循环利用[6],否则易导致醋酸乙烯反应器系统失稳而造成安全事故。如今绝大多数醋酸乙烯生产工艺中对于醋酸的分离操作使用的是常规精馏技术,在常规精馏过程中冷凝器和再沸器需使用公用工程进行换热,会产生较大的能耗。

热泵是一种能够将低位热能运输到高位热源的装置,如今热泵技术较为成熟,在诸多行业都有应用,特别是在化工行业应用极为广泛[7]。根据热泵的工作方式,可将热泵精馏技术划分为蒸汽喷射式、蒸汽压缩式和间接式热泵精馏。热泵精馏技术是一种有效的热量传递技术,能够有效地降低精馏操作的能耗,此外,该项工艺还具备回收周期短的特点,因此在现代化工生产过程中得到了广泛的应用[8-9]。

多效精馏是一种较为常见的节能技术,较多用于化工精馏过程的节能[10]。多效精馏根据进料梯度与压力方向的一致性可大致分为并流、逆流和顺流3种结构[11]。多效精馏是利用……

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