MEK形成二元或三元部分共沸物的组成
化工分离第三章-6解读
②
pis f (T )
又
x1 x2 1
解方程， 若有解即有恒沸
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B 求给定压力下的恒沸组成与恒沸温度
设恒沸温度 T
查出 计算出
p
s i
解方程①
xi
s p i ri xi P
No
调整
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例3—6 已知P=86.659kPa，求共沸时x、T。
在恒沸剂回收塔中，应与其它 物料有相当大的溶解度差异。
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（4）用量少，气化潜热小；
（5）不与进料中组分起化学反应； （6）无腐蚀、无毒、价廉易得 。
3、恒沸精馏的举例与计算 相图分析 三组分体系的相图
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三组分体系的相图及其应用
三组分体系相图类型
因为 C 3, f 3 2 -Φ 当 Φ 1, f 4 ，无法用三维空间表 示相图。
FxMS S 1 - xMS
FxFA MxMA
FxFB MxMB
FxFA xMA F S FxFB xMB F S
恒沸剂不混入塔釜液，
适宜的恒沸剂量
被分离的恒沸组分 A 完全和 恒沸剂形成恒沸物而蒸出
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恒沸剂适量
恒沸剂过量
恒沸剂不足
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由杠杆定律
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氯仿 61.2℃
二元共沸物 64.5℃
二硫化碳 46.25℃
二元共沸物 39.3℃
丙酮 56.4℃
恒沸剂用量的计算
利用三角相图 ＋ 物料衡算
总物料衡算： M=F+S 组分 S 的衡算式：
共沸精馏
2）共沸剂与原溶剂中二个组分分别形成两个二元正偏差共沸物；
3）共沸剂与原溶剂中二个组分形成一个三元正偏差共沸物，其沸 点比任何二元共沸物沸点都低，一般要求低10℃以上，且组分不 同，若非均相更好。
二、共沸剂的选择
1.共沸剂选择原则
（2）分离共沸物 1）生成一个二组分正偏差共沸物，其沸点比原共沸物低； 且组成不同于原共沸物。 2）生成一个三组分正偏差共沸物，其沸点比原共沸物低，
共沸进料 丁 醇 塔
直接蒸汽
水 塔
正丁醇
水
图3-33 分离非均相共沸物的流程
20
四、共沸精馏的计算
共沸物精馏体系非理想性强、组分多、变
量多，不宜使用简捷法，而严格计算也变得 非常复杂。
21
五、共沸精馏与萃取精馏的比较
共同点： 基本原理相同，都是通过加入适量的质量分离剂，改变组分之
间的相互作用，增大组分的挥发度差异，实现精馏分离。
3.2.2 共沸精馏
一、共沸物的特性与其组成的计算 二、共沸剂的选择 三、共沸精馏流程 四、共沸精馏的计算 五、共沸精馏与萃取精馏比较
一、共沸物的特性与其组成的计算
1、名词解释
1）共沸物：指在一定压力下，沸腾温度、生成的汽相 组成和液相组成不变的的一类溶液。 2）正偏差共沸物：如溶液的蒸汽压相比理想溶液发生正 偏差，即形成正偏差共沸物（最低共沸物）。 3）负偏差共沸物：如溶液的蒸汽压相比理想溶液发生负 偏差，即形成负偏差共沸物（最高共沸物）。
2）平衡计算 除考虑汽液平衡外，还要考虑液液平衡。 计算方程：
1I x1I 1II x1II
校核方程：
s I 1 1 I 1
I II 2 (1 x1 ) I 2 (1 x1 ) II
甲乙酮生产工艺流程的优化_吴健明
甲乙酮生产工艺流程的优化吴健明（泰州石油化工有限责任公司江苏泰州２２５３００）摘要：通过对原有甲乙酮装置工艺流程的分析，找出各单元存在的问题，根据实际操作数据，结合同类装置的经验，利用现有条件，提出解决方案，对新建的甲乙酮装置的工艺流程进行了进一步优化改进。
为今后同类装置的工艺设计，提供了较好的借鉴。
关键词：MEK；丁烯；反应；精制；工艺优化甲乙酮（ＭＥＫ），又名丁酮、甲基乙基酮是一种性能优良，用途广泛的有机溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，其溶解能力与丙酮相当，且具有沸点较高、蒸汽压较低的优点，对各种天然树脂、纤维素酯类、合成树脂等具有良好的溶解性能。
作为碳四气体综合利用的一个重要项目，我国甲乙酮市场生产技术成熟，供需较为平衡［１］。
泰州石化在碳四气体利用上有着自身的优势，是目前中石化系统内唯一的甲乙酮生产企业，至２０１４年将形成１２万吨／年的生产能力［２］。
通过对公司原有的３万吨／年甲乙酮装置生产中工艺流程、节能降耗等问题的分析，并结合实际情况，对新建的８万吨／年甲乙酮装置的生产工艺流程进行了优化改进。
一、3万吨/年甲乙酮装置生产工艺分析１．丁烯提浓单元本单元塔均采用规整填料塔，以ＭＴＢＥ装置后的剩余碳四为原料，用萃取精馏的方法，以东华科技与烟台大学化工系联合开发的高效二元混合萃取剂为溶剂，分离丁烷与丁烯。
设计进料量为６ｔ／ｈ，萃取精馏塔顶正丁烷含量大于８５％，汽提塔顶正丁烯含量不小于９７％，在生产过程中，上述指标未能一直保持合格，且溶剂再生时脱轻和脱重均利用Ｖ００３系统进行，导致提浓单元收率仅有８５％，溶剂再生次数增加。
丁烯提浓单元工艺流程见图１。
图1丁烯提浓单元工艺流程简图Fig.1The diagram of concentrating butylenes unit2.仲丁醇合成与精制单元仲丁醇合成与精制采用东华科技技术中心开发的国产化技术，正丁烯直接水合生成仲丁醇，生成的仲丁醇经过一系列精制过程精馏得到９９ｗｔ％纯度以上的仲丁醇半成品。
共沸精馏
化工专业实验报告实验名称：共沸精馏实验人员：同组人：实验地点：天大化工技术实验中心624 室实验时间：2014年5月7日班级/学号：级班组号指导教师：实验成绩：共沸精馏一、实验目的1.通过实验加深对共沸精馏过程的理解；2.熟悉精馏设备的构造，掌握精馏操作方法；3.能够对精馏过程做全塔物料衡算；4.学会使用气相色谱分析气、液两相组成。
二、实验原理精馏是利用不同组份在气-液两相间的分配，通过多次气液两相间的传质和传热来达到分离的目的。
对于不同的分离对象，精馏方法也会有所差异。
例如，分离乙醇和水的二元物系。
由于乙醇和水可以形成共沸物，而且常压下的共沸温度和乙醇的沸点温度极为相近，所以采用普通精馏方法只能得到乙醇和水的混合物，而无法得到无水乙醇。
为此，在乙醇-水系统中加入第三种物质，该物质被称为共沸剂。
共沸剂具有能和被分离系统中的一种或几种物质形成最低共沸物的特性。
在精馏过程中共沸剂将以共沸物的形式从塔顶蒸出，塔釜则得到无水乙醇。
这种方法就称作共沸精馏。
乙醇-水系统加入共沸剂苯以后可以形成四种共沸物。
现将它们在常压下的共沸温度、共沸组成列于表1。
为了便于比较，再将乙醇、水、苯三种纯物质常压下的沸点列于表2。
表1乙醇水-苯三元共沸物性质从表1和表2列出沸点看，除乙醇-水二元共沸物的共沸物与乙醇沸点相近之外，其余三种共沸物的沸点与乙醇沸点均有10℃左右的温度差。
因此，可以设法使水和苯以共沸物的方式从塔顶分离出来，塔釜则得到无水乙醇。
整个精馏过程可以用图1来说明。
图中A、B、W分别为乙醇、苯和水的英文字头；AB Z,AW Z,BW Z代表三个二元共沸物，T表示三元共沸物。
图中的曲线为25℃下的乙醇、水、苯三元共沸物的溶解度曲线。
该曲线的下方为两相区，上方为均相区。
图中标出的三元共沸组成点T是处在两相区内。
以T为中心，连接三种纯物质A、B、W及三个二元共沸点组成点AB Z、AW Z、BW Z，将该图分为六个小三角形。
甲乙酮生产过程中的质量控制
甲乙酮生产过程中的质量控制作者：刘春利来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第07期摘要:分析了甲乙酮装置生产MEK质量控制。
关键词:甲乙酮工艺过程控制措施0 引言哈尔滨石化分公司3万吨/年甲乙酮装置由东华工程科技股份有限公司负责设计,于2003年8月份开工建设,2004年8月份投产。
主要包括的工艺生产装置有,丁烯提浓、仲丁醇合成、仲丁醇精制、甲乙酮合成与精制、氢气压缩与提纯;辅助生产装置有,中间罐区、收集缓冲与内管廊、热媒工段、工艺水再生工段、冷冻站。
该装置采用正丁烯直接水合制仲丁醇和仲丁醇气相脱氢制甲乙酮两步法生产工艺。
甲乙酮装置的原料是MTBE装置脱异丁烷塔后的重碳四,原料的主要成分是丁烯-1、丁烯-2、正丁烷及少量的异丁烷和异丁烯;产品主要是甲乙酮,同时有液化气、仲丁醚、叔丁醇、重质物、氢气等副产品生成。
本文分析了甲乙酮装置生产工艺过程对环境的危害因素,并针对不同的污染源提出了相应的控制措施。
1 哈石化甲乙酮装置工艺流程简介来自界外的重碳四在丁烯提浓工段丁烯于丁烷经过萃取精馏得以分离,丁烷作为液化气送出装置,丁烯进入水合工段。
在水合工段,正丁烯与水反应生成仲丁醇,同时有副产物仲丁醚、叔丁醇、重质物等。
仲丁醇经过精制,去除副产物,进入甲乙酮合成与精制工段。
在甲乙酮合成与精制工段,仲丁醇气相脱氢生成甲乙酮和副产物氢气。
2 甲乙酮精制工艺流程这一工序的目的是把MEK从反应副产物及未反应的SBA馏份中分离出来以加以提纯。
液相经粗MEK泵(P-202A/B) 送MEK干燥塔(C-251) 进行精馏处理。
汽提段的热量由蒸汽加热MEK干燥塔再沸器(E-251)提供。
蒸汽量由塔温与蒸汽流量串级调节控制。
进入MEK干燥塔(C-251)的物料中含有SBA/水/重质物,为了进一步精制MEK,必需在此塔中将水脱去。
由于MEK与MEK、SBA、水的混合物的沸点相近,故采用加入己烷,形成三元共沸物的方法将其脱去。
共沸蒸馏
感谢观看
无水乙醇可通过加入苯蒸馏乙醇一水混合液得到，蒸馏形成新的低沸点(65℃)三元共沸物(74%苯，7.5%水和 18.5%乙醇)，该三元共沸物的蒸馏可从体系中定量除去水，但同时使乙醇夹带了苯．然而，苯一乙醇共沸物 (67.6%苯和32.4%乙醇)的沸点为68.3℃，用简单分馏法从无水乙醇中蒸馏出苯，并在78.5℃收集。
共沸蒸馏
用于分离提纯的技术
01 简介
03 共沸剂
目录
02 原理 04 装置
共沸点蒸馏指蒸馏中破坏共沸组成进行蒸馏或分馏的一系列技术，利用两种有机溶剂形成共沸物进行蒸馏的 方法。如水能与三氯乙烯、四氯化碳、氯仿、异戊醇、环己烷、苯形成低沸点共沸物，用蒸馏法蒸出共沸物。由 于水与有机溶剂不互溶，水层易于从有机溶剂中分出。可用于样品中的水分测定，根据蒸出水的体积计算样品含 水量。
乙醇-水-苯三元共沸物的沸点最低，蒸馏时从塔顶被蒸出；而且在三元共沸物中乙醇含量比原来乙醇-水共 沸物中含量大大降低，而水的含量则增加一倍。因此，只要苯的加入量适当，原料中的水几乎可以全部转移到新 的共沸物中去，塔底所留下的则几乎为纯的乙醇，即通常所说的无水酒精。
用共沸蒸馏制备无水酒精流程，如图1所示。将工业酒精和苯加入共沸蒸馏塔1内进行蒸馏，塔底排出的是无 水酒精，塔顶蒸出的是三元共沸蒸气，经冷凝器4冷凝后，一部分回流塔顶，余下引入分层器5内静置分层。上层 中苯量较多(0.845)全部返回塔内作补充回流液。下层中苯含量较少(0.1)送入苯回收塔2顶部，以回收其中的苯。 在苯回收塔2中，也会产生三元共沸物。因此，将塔2和塔1的蒸气合并冷凝。塔2底部残液则引到乙醇回收塔3中， 塔顶蒸出乙醇和水二元共沸物，送回塔1作原料。塔3放出的残液则几乎是纯水。
共沸组成
« 【PDF下载】化学滴定分析用标准溶液的制备（国标）15种常用有机溶剂的纯化»常见的共沸混合物的组成及共沸点化学世界 |评论(3) | 8,387 views | 一 20th, 2008共沸物，又称恒沸物，是指两组分或多组分的液体混合物，在恒定压力下沸腾时，其组分与沸点均保持不变。
这实际是表明，此时沸腾产生的蒸汽与液体本身有着完全相同的组成。
共沸物是不可能通过常规的蒸馏或分馏手段加以分离的。
并非所有的二元液体混合物都可形成共沸物，科学堂在下列表格列出了一些常用的共沸物组成及其共沸点。
这类混合物的温度-组分相图有着显著的特征，即，其气相线(气液混合物和气态的交界)与液相线(液态和气液混合物的交界)有着共同的最高点或最低点。
如此点为最高点，则称为正共沸物；如此点为最低点，则称为负共沸物。
大多数共沸物都是负共沸物，即有最低沸点。
值得注意的是：任一共沸物都是针对某一特定外压而言。
对于不同压力，其共沸组分和沸点都将有所不同；实践证明，沸点相差大于30K的两个组分很难形成共（恒）沸物（如水与丙酮就不会形成共沸物）。
（a）与水形成的二元共沸物（水沸点100℃）（b）常见有机溶剂间的共沸混合物轻松一下：看看精彩的手机报IN语常见的共沸物共沸物组分的沸点（度）组成(w/w) 共沸点（度）水－－乙醇 100－－78.5 5－－95 78.15 水－－正丙醇－－97.2 28.8－－71.2 87.7 水－－异丙醇－－82.4 12.1－－87.9 80.4 水－－正丁醇－－117.7 37.5－－62.5 92.2 水－－异丁醇－－108.4 30.2－－69.8 89.9 水－－叔丁醇－－82.5 11.8－－88.2 79.9 水－－异戊醇－－131.0 49.6－－50.4 95.1 水－－正戊醇－－138.3 44.7－－55.3 95.4 水－－氯乙醇－－129.0 59.0－－41.0 97.8 水－－乙醚－－35 1.0－－99.0 34水－－乙腈－－81.5 14.2－－85.8 76 水－－丙烯腈－－78.0 13.0－－87 70.0 水－－甲酸－－101 26－－74 107水－－丙酸－－141.4 82.2－－17.8 99.1 水－－乙酸乙酯－－78 9.0－－91 70 水－－二氧六环－－101.3 18－－82 87.8 水－－氯仿－－61.2 2.5－－97.5 56.1 水－－四氯化碳－－77.0 4.0－－96 66.0 水－－二氯乙烷－－83.7 19.5－－80.5 72.0 水－－苯－－80.4 8.8－－91.2 69.2 水－－甲苯－－110.5 20－－80 85.0 水－－二甲苯－－137－140.5 37.5－－62.5 92.0 水－－吡啶－－115.5 42－－58 94.0 水－－二硫化碳－－46 2.0－－98.0 44甲醇－－二氯甲烷 64.7－－41 7.3－－92.7 37.8甲醇－－氯仿－－56.2 12－－88 55.5 甲醇－－四氯化碳－－77.0 21－－79 55.7 甲醇－－丙酮－－56.2 12－－88 55.5 甲醇－－苯－－80.6 39.1－－60.9 57.6 甲醇/甲酸甲酯/环己烷 17.8/48.6/33.6 50.8乙醇－－乙酸乙酯 78.3－－78.0 30－－70 72.0 乙醇－－苯－－80.6 32－－68 68.2 乙醇－－氯仿－－61.2 7－－93 59.4 乙醇－－四氯化碳－－77.0 16－－84 65.1 乙醇/苯/水78.3/80.6/100 19/74/7 64.9乙酸乙酯－－四氯化碳78.0－－77.0 43－－57 75.0 乙酸乙酯－－环己烷 46－－54 71.6 乙酸甲酯－－环己烷83－－17 54.9氯仿－－丙酮 61.2－－56.4 80－－20 64.7甲苯－－乙酸 101.5－－118.5 72－－28 105.4。
分离工程综合复习资料
5．萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么？
6．画出萃取精馏的流程简图，指出萃取剂的加入位置，并说明原因？
7．计算最小回流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么？当简单精馏塔在最小回流比下操作时，当轻重组分均为分配组分和均为非分配组分两种情况下，塔内恒浓区的位置分布情况。
《分离工程》综合复习资料
一、填空题
1. 请在下列选项中选择：
超滤属于、过程；沉降属于；共沸精馏属于、过程。
A. 平衡分离B. 传质分离C. 机械分离D. 速率分离
2. 膜分离的推动力可以是、或。
3. 相平衡状态下，从热力学上看，整个物系自由焓处于；从动力学来看，相间。
4. 宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于，因此将热衡算放在循环中。
组分
摩尔分率
相对挥发度
A
0.2
10.71
B
0.3
4.76
C
0.1
1.57
D
0.4
1.0
注：Fensk公式：
2. 设计一个脱乙烷塔，从含有4个轻烃的混合物中回收乙烷，进料组成、各组分的平均相对挥发度见设计条件表，要求馏出液中乙烷的收率为97％，釜液中丙烯的收率为85％（mol.）。试求最小理论板数及在全回流条件下馏出液和釜液的组成。
方法二：计算ΣKizi和Σzi/Ki,若ΣKizi>1, 说明TB<T；若Σzi/Ki>1，说明TD>T。综合两种试算结果，只有TB<T<TD成立，才构成闪蒸问题。
10. 答：1）按相对挥发度递减的顺序逐个从塔顶分离出各组分；
2）最困难的分离应放在塔序的最后；
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80.3
18.8
69.7
8
71
21
81.3
已烷形成二元部分共沸物的组成：
已烷(w%)
H2O(w%)
SBA(w%)
共沸点（℃）
94.4
5.6
61.6
92
8
67.2
32
68
88Байду номын сангаас5
二丁醚(w%)
H2O(w%)
SBA(w%)
1-丁醇
共沸点（℃）
19.2
24.7
56.1
86.6
15.7
28.2
35.4
90.6
MEK形成二元或三元部分共沸物的组成(w%)：
MEK(w%)
H2O(w%)
已烷(w%)
SBA(w%)
TBA(w%)
共沸点（℃）
89
11
73.45
37
63
64.2
5
5
90
53
5
90
5
61.1
5
90
5
58.9
MEK(w%)
H2O(w%)
环已烷
SBA(w%)
TBA(w%)
共沸点（℃）
35
5
60
68.6
8.9