异丙醇脱水共沸精馏过程的优化研究

共沸精馏分离生物醇-水混合物的模拟与优化

共沸精馏分离生物醇-水混合物的模拟与优化刘通;叶青;陈景行;岑昊;樊玉锋【摘要】针对液-液萃取的异丙醇-正丁醇-乙醇-水(IBE-H2O)体系,采用共沸精馏方法分离其中的水;并利用化工软件Aspen Plus对发酵产物IBE-H2O体系的分离提纯进行流程模拟,设计了精馏流程,筛选了共沸剂,考察了共沸剂的适宜用量,优化了操作条件,得到了精馏流程最优、最经济的操作条件.结果表明:IBE-H2O体系分离提纯优选的共沸剂为甲基叔丁基醚(MTBE);最佳精馏流程的共沸剂循环量为58 kmol/h,理论塔板总数为15,进料位置在塔上部第3块塔板处;提纯得到混合醇产品中IBE的摩尔分数可达到99.6％;且此时共沸精馏流程经济最优.【期刊名称】《石油学报（石油加工）》【年(卷),期】2019(035)005【总页数】10页(P938-947)【关键词】生物醇;汽油添加剂;共沸精馏;过程模拟【作者】刘通;叶青;陈景行;岑昊;樊玉锋【作者单位】常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164;常州大学石油化工学院,江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】TQ028.1化石燃料的燃烧导致雾霾等诸多环境问题，可再生生物能源受到越来越多的关注[1]。

研究发现[2]，生物丁醇是一种高辛烷值、高热值的替代燃料，其热值可与汽油媲美。

生物丁醇主要来自发酵产物，但生物丁醇在发酵液中的浓度低且与水形成共沸物[3]，造成组分分离提纯困难，因此正丁醇的分离提纯一直是生物丁醇生产过程中的难题。

一般而言，发酵产物包含丙酮-正丁醇-乙醇(ABE)的混合物[4]。

丙酮作为生物燃料性能差，是一种非理想的发酵副产物；而异丙醇作为燃料具有更好的性能。

因此，人们在发酵过程中添加生物催化剂将丙酮还原为异丙醇[5-6]，得到异丙醇-正丁醇-乙醇(IBE)的混合物。

叔丁醇脱水制异丁烯动力学及共沸反应精馏过程研究 -回复

叔丁醇脱水制异丁烯动力学及共沸反应精馏过程研究-回复一、引言脱水反应是一种常用的有机合成方法，通过去除分子中的水分子，可以得到目标产物。

叔丁醇脱水制异丁烯是其中一个重要的脱水反应。

本文将重点研究叔丁醇脱水制异丁烯的动力学和共沸反应精馏过程。

二、理论基础叔丁醇脱水制异丁烯的反应方程如下：(CH3)3COH > C4H8 + H2O该反应是在催化剂的作用下进行。

异丁烯是一种重要的烯烃化合物，广泛应用于合成弹性体、合成橡胶、塑料等领域。

三、动力学研究1. 反应机理叔丁醇脱水制异丁烯的反应机理主要有两种：分步机理和串联机理。

分步机理是指反应在多个步骤中进行，每个步骤都是可逆的。

串联机理是指反应在连续的步骤中进行，每个步骤都是不可逆的。

2. 动力学模型根据实验数据，可以建立反应速率方程。

常用的动力学模型有一级反应动力学模型、Langmuir-Hinshelwood动力学模型等。

3. 动力学参数确定通过实验测得的反应速率数据，可以利用动力学模型来确定反应速率常数、反应级数等参数。

四、共沸反应精馏过程1. 原理共沸反应精馏是基于共沸物与原料具有相似的蒸汽压，通过适当的精馏塔配置和操作条件，将两者分离。

在叔丁醇脱水制异丁烯中，通过共沸反应精馏过程，可以实现目标产物异丁烯的高纯度分离。

2. 精馏塔设计精馏塔的设计是实现精馏过程的关键，可以通过计算塔盘数、进料位置、回流比等参数来确定最佳的塔设计。

3. 操作条件优化操作条件的优化对于提高分离效果很重要。

常用的优化方法包括调整进料位置、改变回流比、控制温度和压力等。

五、实验与结果分析本研究通过实验采集了叔丁醇脱水制异丁烯的动力学数据，并进行了共沸反应精馏过程的实验研究。

根据实验结果分析，确定了最佳操作条件，并评估了分离效果。

六、结论叔丁醇脱水制异丁烯是一种重要的脱水反应。

本文通过动力学研究和共沸反应精馏过程研究，揭示了该反应的动力学特性和实验操作条件。

该研究对于优化该反应的工艺设计和产物分离有重要的参考价值。

异丙醇和水的共沸点

异丙醇和水的共沸点
摘要：
1.异丙醇的沸点
2.异丙醇与水共沸点的概念
3.异丙醇与水在不同比例混合下的共沸点
4.利用共沸物浓缩组分或干燥除水的方法
5.计算异丙醇沸点的方法
正文：
异丙醇是一种常见的有机化合物，具有较低的沸点。

在水中，异丙醇的沸点为82.4 度。

当异丙醇与水混合时，它们会在一个大气压下形成共沸物。

共沸物是指两种或多种物质在一个特定的温度和压力下同时蒸发的物质。

异丙醇与水在不同比例混合下的共沸点是80.4 度。

共沸物中含有12.1% 的水。

这意味着无论初始混合物的比例是多少，它们的共沸点都是80.4 度。

在蒸馏过程中，蒸出的气体中含有87.9% 的异丙醇。

因此，可以利用共沸物来浓缩异丙醇或干燥除水。

计算异丙醇沸点的方法可以使用克劳修斯- 克拉佩龙方程积分式。

该公式为：ln（p2p1）Hm（1T2-1T1）R。

其中P1 为常压，0.1MPa，P2 为给定压力，T1 为常压下沸点，T2 为所求沸点。

异丙醇的蒸气压（Pa）：92232（80）；38463（60）；1187（0）。

通过这个公式，可以计算出异丙醇的沸点。

总之，异丙醇与水共沸点的概念以及它们在不同比例混合下的共沸点具有
重要意义。

异丙醇装置副产二异丙醚精制过程模拟研究

中图分类号：Ｑ２．４Ｔ２３２文献标识码：Ａ文章编号：０８一２ｘ（０１ｏ１０ｏ１２１）５—０１００４— ３
ＰｏｅｓＳｍｕａｉｎｆｒＲｆｉｇＤｉｐｏｙｔｅＳｒｃｓｉｌｔｅｎｎｉｏｒｐｌｈｒａｏｕｄｂｏｓｌｔｕｆｉｐｏｙｔｅｓａｅｓｅｔｃａｔＴｅｏｔｍｈｗｅｔｉｏｌｅｐｓｉｅｏｐｒｙｄｉｒｐｌｅｒｕｅｗｔｒａｘｒｔｎ．ｈｐｉｈｂｉｏｓｈａｍｕ
ｅｅｔｏｕｕｔｍｏｌｅｃ９９％．Ｔｅｒｓｌｏｉｌｔｎａｄｏｔｚｔｎｗｏｌｒｖｄｈｔｒａｌｍｂｔｃｎｏｃｕｄｒａｈ９．９ｈｅｕｔｆｓｍｕａｏｎｐｉａｉｕｄｐｏｉｅｉｍｉｏ
ｏｅａｏａａｔｒｅｅａｏｌｗｓｈｅｓａｅｎｍｂｒｆｄｓｌｔｎｃｌｍｎｗａ０，ｎｍｂｒｏｅｄｐｒｔｎｐｒｍｅｅｓｗｒｓｆｌｉｏ：ｔｔｇｕｅｓｏｉｌｉｏｕｓ３ｉｔａｏｕｅｆｆｅｓａｅｗｓ１ｔｇａ６，ｍａｓｒｆｘｒｔｓ．．ｕｄｒｔｅｏｔｚｄｐａｅｅｓｓｅｕａｏＷａ１５ｌｉｎｅｐｍｉｅａｍｔｒ，ｍａｓｆｃｉｎｏｉｏｒｐｌｈｉｒｓｒｔｆｄｉｐｏｙａｏｓ
ＡｂｔａｔＳｍｕａｉｎａｄｏｔｚｔｎｆｒｈｅｉｉｇｐｏｅｓｏｉｏｒｐｌｔｏａｘｃｔｄｂｘｒｃｓｒｃ：ｉｌｔｎｐｍｉｉｅｒｆｎｒｃｓｆｉｐｏｙｈｒｗｓｅｅｕｅｙＥｔｔｏｉａｏｏｔｎｄｓｅａｎｄｒｄｌｆＡｓｅｌｓｓａｄＲａｆｃｍｏｕｅｏｐｎｐｕｉｌｔｎｓｆｒｓｇＮＲＴｄｌｎａｅｓｅｔａｔｎ．ａｍｕａｏｏｔｅｕｉｉｗａｎＬｍｏｕｅａｄｗｔｒａｘｃａｔｒＳｎｉｖｔｎｙｉｗａｓｅｏｍｅｏｏｔｚｅｏｅａｉｎｐｒｍｅｅｓＴｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｅｓｔｉａａｓｓｉｙｌｓａｏｐｒｒｄｔｐｉｅｔｐｒｔａａｔｒ．ｈｉｌｔｅｕｔｌｆｍｉｈｏｏｓ

热耦合技术应用于共沸精馏系统的研究

热耦合技术应用于共沸精馏系统的研究
孙兰义;昌兴武;谭雅文;李军;李青松
【期刊名称】《化工进展》
【年(卷),期】2010(029)012
【摘要】以异丙醇脱水为例提出了一种热耦合共沸精馏序列的设计和优化方法,应用该方法可以将常规的双塔共沸精馏序列转化为热耦合共沸精馏序列并保证各操作参数的最优值.同时,利用Aspen Plus 模拟软件,对异丙醇脱水的常规共沸精馏序列和热耦合共沸精馏序列进行了模拟分析.结果表明,热耦合共沸精馏序列不但提高了热力学效率、降低了能耗,并且能较大幅度地减少CO2排放量.
【总页数】6页(P2228-2233)
【作者】孙兰义;昌兴武;谭雅文;李军;李青松
【作者单位】中国石油大学化学化工学院,山东,青岛,266555;中国石油大学化学化工学院,山东,青岛,266555;中国石油大学化学化工学院,山东,青岛,266555;中国石油大学化学化工学院,山东,青岛,266555;中国石油大学化学化工学院,山东,青
岛,266555
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.3+1
【相关文献】
1.差压热耦合反应精馏应用于乙酸甲酯水解研究 [J], 李军;王汝军;王丁丁;马占华;孙兰义
2.非共沸混合工质R22/R142应用于高温空调机的研究 [J], 胡家泽
3.内部热耦合精馏系统节能研究 [J], 童正明;周勃;李超;彭华俊;黄浩明
4.基于软测量技术的推断控制在共沸精馏系统中的应用 [J], 薄翠梅;张湜;李俊
5.反应精馏应用于差压热耦合精馏技术的模拟 [J], 孙兰义;宁亚南;刘雪暖;李军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

从异丙醇装置副产中分离精制异丙醚的工艺研究

D7 OA CB7 IG CO7 FJ
P7 DB BC7 PF 1& 加过渡馏分 1% $ 1# 乙 1# 醇异丙醚釜底 5 前馏分 4 1& 加过渡馏分 1% $ 1# 甲 1# 醇异丙醚釜底 5
+" %" ( 小结从加醇结果中看出，两醇对烷烃的蒸出有明显的影响，但两者差别不大，考虑甲醇与正己烷共沸点较低，且其价格较便宜，用甲醇做夹带剂比较经济且操作较易。・45・
!" !" + 小结表 ( 中 1 号精馏是以粗醇 2 过渡 2 釜底为原料做的一次精馏， ) 号精馏是以过渡 2 釜底为原料做的一次精馏，从中可看到精馏效果比较好，异丙醇按最初原料总的收率为 #%" !(, 。
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抽余油直接精馏试验
原料异丙醇抽余油，组分含量：异丙醇
异丙醚 +(" +), 、烷烃类 (!" 0%, 。 0" 00, 、 (" 0 设备上述精馏异丙醇精馏塔。及时采样观测组分 (" ! 方法回流比约 # $ %&’ %，含量变化。前馏分小于 1(* ，因为 (" ( 结果馏分分为四段：异丙醚沸点是 1#" )* ，所以取 1+ $ 1#* 为过渡段， !"#$%"#& ’"()&*#+ ,$-./012 3 !"#$%&’ ())*
温度 KE N DA
D7 B
小结考虑异丙醚损失量小、过渡馏分量少、异丙醚纯
N AA 第加醇一过渡 AD Q DO 批异丙醚 DO Q DO7 A 釜底 ? 拔头第二批加醇过渡 N DA N AA AD Q DO

异丙醇-水体系的萃取精馏分离

异丙醇-水体系的萃取精馏分离流程
第五组
组长：雷杰组员：王迎、俞学聪、姚博文、杨靖慷、肖宇、殷增辉
精品课件
一：异丙醇的介绍
异丙醇(IPA)是一种广泛应用的有机化工原料。它是一种性能优良的溶剂, 在医药行业有广泛应用。目前 ,
随着全球环境保护意识的增强, 利用异丙醇代替含氯溶剂和氟氯烃做集成电路的清洗剂已越来越受到人们的重
易堵塞管道以及腐蚀等问题，因而也限制了它的发展。在此基础上，清华大学化工系塔板科研组综合着两种方法的优点，把盐加入溶剂形成新的萃取精馏方法，称为加盐萃取精馏。它一方面利用溶盐提高欲分离组分间相对挥发度的突出性能，克服纯溶剂效能差，用量大的缺点；另一方面能保持液体分离剂容易循环和回收，便于在工业生产上实现的优
点。
精品课件
优化工艺流程
下图显示了某厂加盐萃取法制取异丙醇的流程，该流程包括一个异丙醇精馏塔和一个溶剂回收塔，精馏塔从上至下分为净化段、精馏段和提馏段，萃取剂为饱和醋酸甲乙二醇溶液，在净化段和精馏段之间加入。精馏塔在常压下操作，在塔顶得到质量分数大于 99%的异丙醇，塔底得到含水的乙二醇，经溶剂回收塔简单蒸发脱水后套用。
取剂一同从塔釜出料, 然后用一个精馏塔将其分离, 回收的萃取剂循环使用。
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萃取剂的选择
选择适宜萃取剂时,主要应考虑: 萃取剂应使原组分间相对挥发度发生显著变化; 萃取剂的挥发性应较低 , 即其沸点应较原混合液中的组分高, 且不与原组分形成恒沸液; 无毒性, 无腐蚀性, 热稳定性好; 来源方便,价格低廉。
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•
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结语
异丙醇的广泛应用使得对异丙醇-水分离工艺的研究越来越深入。除了本文介绍的萃取精馏和加盐萃取精馏外，科学工作者还开发了几种有前景的新型分离技术: 吸附蒸馏、渗透汽化、加盐萃取共沸精馏以及共沸精馏和渗透蒸发联合工艺。相信随着新工

异丙醇和水的共沸点

异丙醇和水的共沸点摘要：1.异丙醇和水的物理性质2.异丙醇和水共沸点的测定3.异丙醇和水共沸点的影响因素4.异丙醇和水共沸点在实际应用中的优势5.总结正文：异丙醇和水的共沸点是一个在化学、生物和工程领域中备受关注的话题。

异丙醇（C3H8O）和水（H2O）都是常见的有机化合物，它们在自然界和工业领域中有广泛的应用。

了解它们共沸点的影响因素和实际应用优势对科学研究和工业生产具有重要意义。

异丙醇和水的物理性质决定了它们在一定条件下的共沸点。

异丙醇是一种无色、有毒、易燃的液体，密度为0.786 g/cm，沸点为138摄氏度。

水是一种无色、无毒、无味的液体，密度为1 g/cm，沸点为100摄氏度。

当两种液体混合时，它们的沸点会发生变化，形成共沸点。

测定异丙醇和水共沸点的方法有多种，如动态法、静态法等。

实验过程中，通常将异丙醇和水按一定比例混合，然后在加热条件下测定混合物的沸点。

实验结果表明，异丙醇和水的共沸点在136摄氏度左右，低于纯异丙醇的沸点，但高于纯水的沸点。

异丙醇和水共沸点的影响因素主要包括温度、压力和混合比例。

随着温度的升高，共沸点会降低；压力增加时，共沸点会上升。

此外，混合比例也对共沸点产生影响，当异丙醇的含量增加时，共沸点会升高。

在实际应用中，异丙醇和水的共沸点具有很大的优势。

例如，在化工生产中，共沸物可以作为萃取剂、溶剂等。

此外，共沸物还可以用于制备高纯度物质，如在半导体工业中用于清洗和刻蚀。

总之，异丙醇和水的共沸点是一个具有广泛应用价值的课题。

了解其影响因素和实际应用优势有助于推动科学研究和工业发展。

用共沸精馏隔壁塔生产无水乙醇的研究

用共沸精馏隔壁塔生产无水乙醇的研究下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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萃取精馏分离异丙醇-甲苯的模拟分析及优化

萃取精馏分离异丙醇-甲苯的模拟分析及优化闫君芝; 李媛; 马向荣【期刊名称】《《化工科技》》【年(卷),期】2019(027)005【总页数】5页(P42-46)【关键词】萃取精馏; 异丙醇; 模拟【作者】闫君芝; 李媛; 马向荣【作者单位】榆林学院化学与化工学院陕西榆林 719000【正文语种】中文【中图分类】TQ028.1+3; TQ019在大量的工业生产中，异丙醇和甲苯都是重要的原材料且被广泛用作溶剂，因此不可避免地产生许多二者的混合物，将其进一步回收分离提纯可减少浪费、降低经济损失、提高异丙醇和甲苯的使用率。

但由于异丙醇和甲苯的混合物存在共沸现象，所以普通的精馏难以将其分离，现在对于共沸物的精馏方法也不少[1-3]，作者选用N，N-二甲基乙酰胺为萃取剂，对异丙醇和甲苯的共沸物采用萃取精馏的分离方法将其提纯，并用灵敏度分析进行工艺校核[4-7]。

1 建立模型选择非理想活度系模型UNIFAC为分离体系的热力学模型，x(异丙醇)、x(甲苯)均为0.5，并选用N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)为萃取精馏的萃取剂，萃取精馏塔和萃取剂回收塔都选用应用范围很广的RadFrac模块进行严格的模拟计算，整个工艺流程见图1。

图1 分离过程稳态模拟流程图2 模拟及优化2.1 稳态模拟进行稳态模拟的主要参数见表1。

在表1所示条件下模拟异丙醇和甲苯的分离过程，结果显示萃取精馏塔塔顶产品中x(异丙醇)=0.947，塔底残留的过多的异丙醇会影响到萃取剂回收塔的分离效果。

因此，需要对参数进行优化，以期得到更高纯度的异丙醇、甲苯和萃取剂。

表1 萃取精馏塔主要参数项目参数原料进料流量/( kmol·h-1)3500理论塔板数45原料进料位置第38块塔板原料进料温度/℃25DMAC进料位置第5块塔板DMAC进料温度/℃70回流比2DMAC进料流量/( kmol·h-1)35002.2 优化利用Aspen Plus软件的灵敏度分析模块和控制变量法对各主要参数进行灵敏度分析，探讨在分离过程中各参数的改变对分离结果影响的灵敏程度并进行优化。