甲苯-乙醇共沸体系的萃取精馏模拟与优化
2012-01-16高晓新
石油化工高等学校学报 2012年4期
侯 涛, 高晓新
(1.常州大学化工设计研究院,江苏常州213164;2.常州大学石油化工学院,江苏常州213164)
在化工、医药等生产过程中,甲苯与低级脂肪醇常被用作良好的助剂,如在阿维菌素精制工艺[1],乙醇和甲苯被共用作溶剂及浸泡剂。但是,甲苯-乙醇物系形成共沸物,要同时得到高纯度的甲苯和乙醇产品,用常规精馏无法实现。萃取精馏与共沸精馏相比,有许多优点:萃取剂比共沸剂更易于选择,萃取剂一般沸点较高,在操作中基本不汽化,热耗量较少;萃取剂的可变范围很大,更加灵活;污染少,溶剂易于回收等。但是,萃取精馏存在溶剂用量大、回收成本高的不足。因此,选择合适的萃取剂,优化萃取精馏效果,是萃取精馏的重要研究课题。
1 萃取剂的选择及工艺流程
1.1 萃取剂的选择
萃取精馏是在精馏过程中添加一种或几种萃取剂(或称溶剂),从而改变待分离组分的相对挥发度从而使之有效分离,适用于近沸物或共沸物体系的分离[2]。萃取剂的选择关系到分离的难易、耗能高低。适宜的萃取剂主要考虑以下几个因素:溶剂的高选择性和溶解性、经济性、热稳定性和化学稳定性以及毒性等因素。
萃取剂的选择方法有:实验法、数据库查询法[3]、经验值方法、计算机辅助分子设计法(CAMD)等[4]。考虑分离组分的极性有助于溶剂的选择[5],萃取剂沸点比任一组分沸点要高,基于这些特性,对萃取剂进行初选,然后利用Aspen Plus中的Flash 2模块得到气液平衡数据[6],依据相对挥发度计算公式(1):……p>
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