第31卷第11期 2014年11月
吉林化工学院学报
JOURNAL OF JILIN INSTTTUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
文章编号：1007-2853(2014)11-0013-03
甲苯-正庚烷共沸体系萃取精馏分离的模拟与优化
包力
（吉林化工学院成人教育学院，吉林吉林132022）
Vol. 31 No. 11 Nov.2014
摘要：基于AspenPlus流程模拟软件，采用苯酚做萃取剂，对甲苯-正庚烷共沸体系的萃取精馏分离过程进行模拟与优化.采用Sensitivity灵敏度分析模块分析考察了原料进料位置、萃取剂进料位置、回流比及溶剂比对萃取精馏分离效果的影响，得到了最佳操作条件优化结果可为甲苯-正庚烷萃取精馏分离工艺工业化设计提供了理论依据和设计参考。
关键词：甲苯-正庚烷：共沸物；萃取精馏；优化
中图分类号：TQ028
文献标志码：A
对于混合物的分离，若被分离体系中各组分的挥发度差别较大时，可优先考虑普通精馏技术，但当各组分的挥发度差别较小或形成共沸物时，采用普通精馏方法分离所需理论塔板数会很多、能耗会很高，对共沸体系也很难得到理想的分离要求，针对这一类混合物，常见分离方法有萃取、萃取精馏、共沸精馏、加盐萃取精馏和膜分离等等(14].其中萃取精馏的方法是在普通精馏过程中添加一种或几种萃取剂（或称溶剂），从而增大待分离组分间的相对挥发度，达到有效分离的目的，该方法适用于近沸或共沸体系的分离1].其优点是装置相对简单、处理量大和可连续有效地分离，是目前工业上最为广泛应用的分离近沸或共沸体系的方法之一[5-1].本文针对甲苯-正庚烷共沸体系的特点.选择苯酚为萃取剂，以Aspen Plus软件为工具，对萃取精馏全流程进行模拟优化.旨在优化萃取精馏塔的最佳分离操作条件，为
工业化设计提供理论指导 1
模型建立 1.1工艺过程
萃取精馏分离流程是由萃取精馏塔和溶剂回收塔组成的双塔流程.溶剂和原料分别从萃取精馏塔进料，在塔顶得到产品正庚烷，含有甲苯的塔
釜液进入溶剂回收塔，在溶剂回收塔塔顶得到产品甲苯，塔釜为含少量甲苯的溶剂返回萃取精馏
塔重复利用 1.2模拟条件
取原料进料量100kmol/h为计算基准，根据萃取精馏溶剂选择原则，选取苯酚为萃取剂.由于本体系属于强的非理想物系，故热力学模型选择 NRTL方程.分离要求为正庚烷摩尔分数在0.995 以上，经计算分析萃取精馏塔全塔总理论板数30 块，溶剂回收塔总理论板20块.采用RadFrac模块，对萃取精馏过程进行全流程模拟优化计算.采用Sensitivity灵敏度分析模块，对萃取精馏塔原料进料位置、萃取剂进料位置、溶剂比及回流比等工艺条件进行优化设计计算，
2
模拟结果与讨论
2.1原料进料位置
原料进料位置对萃取精馏塔塔顶正庚烷障尔分数（xd）及塔底热负荷（Q）的影响见图1.由图 1可见，xd和Q随着进料位置下移呈明显的增大趋势，但在第21到第25块板之间的影响差异很小.其原因为随原料进料位置的下移，塔的精馏段增长，使得正庚烷和甲苯的分离效果逐渐增强因此，综合考虑分离效果和能耗问题，适宜原料进
收稿日期：2014-10-02
作者简介：包力（1961-），女，吉林省吉林市人，吉林化工学院高级工程师，主要从事化工分离方面的研究
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