基于萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物的研究

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1、天津大学硕士学位论文萃取精馏分离甲醇和丙酮共沸物的研究姓名：钟禄平申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：刘家祺20040601中文摘要用萃取精馏分离甲醇和丙酮混合物。该工艺是中科院山西煤化所费托合成工艺水相副产物分离流程的组成部分。随着我国煤液化制合成油工艺技术的开发和工业化，从水相副产物分离各含氧有机产品是巫待解决的课题。该课题对过程的经济性和环境保护都具有十分重要的意义。本论文根据甲醇和丙酮形成共沸物的特点，采用萃取精馏进行分离，并应用模糊数学方法选择萃取精馏溶剂。然后应用ASPENPULS软件进行模拟，为实验塔的建立和实验参数的确

2、定提供指导;通过改变设备和操作参数所做的实验，得出各塔的适宜设备和操作参数;最后将实验数据和模拟数据进行比较，对模型的可靠性进行了考核。本工作得出了适宜的设备和操作参数分别为:(1)萃取精馏塔:塔板数20,溶剂进料位置第6块塔板(自上而下数)，原料进料位置第13块塔板，溶剂比为3，回流比为6，采出率约为0.166kg/kgo(2)溶剂回收塔:塔板数14,原料进料位置第10块塔板(自上而下数)，回流比为3，采出率约为0.217kg/kgo对于这两个塔，实验数据与用UNIQUAC热力学模型的模拟结果基本吻合，从而说明模型的可靠性。利用该模型对工

3、艺进行了全流程模拟与优化，模拟结果可用于工艺设计和指导生产。关键词:甲醇和丙酮，萃取精馏，实验，工艺参数，模拟ABSTRACTArelativelycomplexazeotropeofmethanol-acetonewithboilingtemperatureveryclosetothatofthemorevolatilecompoundinthesystem(acetone)wasstudiedusingtheextractivedistillationinthisdissertation.Itisanimportantpartofthe

4、separationprocess,whichgainsthevarietiesoftheorganicmaterialsfromtheby-productinwaterofFischer-TropschsynthesisoftheShanxiacademeinliquefyingcoal.Withtheexploitationoftechnologyinliquefyingcoaltosynthesizeoil,theseparationoftheby-productinwaterisaproblemsolvedurgently,whic

5、hissignificanttotheenvironmentandtheeconomyoftheliquefyingcoalprocess.Duetothemethanol-acetonebinarysystemshapingtheazeotrope,theextractivedistillationwasadoptedtoseparatethem.Firstlythesolventwaterwasselectedfrommanysolventsbythefuzzymathematics.Secondly,throughthesimulat

6、ionoftheASPENPLUSsoftware,theresultswereusedtodirecttosetupandoperatethedistillationcolumns.Thirdlytheoptimalparameterswereobtainedbyadjustingallparametersofeachcolumninalotofexperiments.Atlast,thereliabilityofthemodelwasproved妙meansofcomparingtheresultsofexperimentsandtho

7、seofthesimulations.Throughtheexperimentsandsimulationsoftheextractivedistillationcolumnandthesolventrecoverycolumn,theoptimalparametersgainedareasfollows.(1)Theextractivedistillationcolumn:thecolumnis20theorystagesandthesolventandthefeedstagearerespectively6and13(fromuptod

8、own);theratioofsolventtofeedis3,therefluxratio6andthedistillateratio(D/F)0.166kg/kg.(2)Th