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申请/专利权人：青岛科技大学

摘要：本发明属于化工分离纯化中多元共沸混合物分离领域，具体涉及一种变压精馏分离丁酮异丙醇正庚烷的热集成及其控制方法。本发明针对变压精馏工艺以及丁酮、异丙醇和正庚烷三元共沸体系随压力变化呈现出不同共沸行为的问题，在常规三塔变压精馏分离丁酮异丙醇正庚烷三元共沸物的基础上，采用三个不同操作压力的精馏塔，以及特定的三元共沸物分离序列实现三者的高效分离，同时还分别设计了无热集成、部分热集成环节和全热集成工艺，对分离工艺节能降耗，通过对无热集成、部分热集成和全热集成的经济指标优化结果对比得出，通过热集成技术能实现节能降耗。

主权项：1.一种变压精馏分离丁酮异丙醇正庚烷的方法，其特征在于，分离序列为丁酮-异丙醇-正庚烷，具体包括以下步骤：步骤1：丁酮分离，将含有丁酮、异丙醇、正庚烷的原料混合液自中部输送至丁酮塔，丁酮塔的塔底得到丁酮产品，丁酮塔的塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后，物料按回流比回流进入丁酮塔，剩余部分物料进入异丙醇塔；步骤2：异丙醇分离，进入异丙醇塔的物料经异丙醇塔处理，在异丙醇塔的底部得到异丙醇产品，塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后，物料按回流比回流进入异丙醇塔，剩余部分物料进入正庚烷塔；步骤3：正庚烷分离，进入正庚烷塔的物料经正庚烷塔处理，在正庚烷塔的底部得到正庚烷产品，正庚烷塔的塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后，物料按回流比回流进入正庚烷塔，剩余部分物料进入丁酮塔；分离过程中，使用部分热集成工艺，具体包括：在丁酮塔的再沸器和正庚烷塔的冷凝器之间设置辅助再沸器；部分热集成设计中辅助再沸器的负荷由公式给定，公式如下：C3·QC＝AC*KC*ΔTC1·QR'＝C1·QR-C3·QC其中，AC为冷凝器的换热面积，KC为换热系数，△T为塔1冷凝器与塔3再沸器间的温差，C3·QC为塔3冷凝器热负荷，C1·QR为塔1再沸器热负荷，C1·QR'为辅助再沸器热负荷；丁酮塔的操作压力为1atm，塔板数为39～50，塔径为0.5～0.8m，回流比为3.0～3.6，进料板为25，循环物料进料板17；异丙醇塔的操作压力为0.33atm，塔板数为理论塔板数为20～40，塔径为0.3～0.7m，回流比为0.5～1.4，进料板为16；正庚烷塔的操作压力为2.7atm，塔板数为20～38，塔径为0.3～0.7m，回流比为1.7～2.7，进料板为17；或分离过程中，使用全热集成工艺，具体包括：通过改变回流比，使正庚烷塔冷凝器的热负荷完全等于丁酮塔再沸器热负荷，使丁酮塔再沸器的热量完全由正庚烷塔顶物料提供，丁酮塔的操作压力为1atm，塔板数为35～45，塔径为0.5m～0.8m，回流比为2.5～3.5，进料板为25，循环物料进料板17；异丙醇塔的操作压力为0.33atm，塔板数为20～40，塔径为0.3m～0.7m，回流比为0.5～0.8，进料板为16；正庚烷塔的操作压力为2.7atm，塔板数为15～38，塔径为0.4m～0.8m，回流比为4.0～5.0，进料板为18；完全热集成设计的再沸器负荷和冷凝器的负荷均由公式给定，公式如下：C1·QR＝AR*KR*△TC3·QC＝-C1·QR其中，AR为再沸器的换热面积，KR为换热系数，△T为塔1冷凝器与塔3再沸器间的温差，C3·QC为塔3冷凝器热负荷，C1·QR为塔1再沸器热负荷。

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百度查询： 青岛科技大学 一种变压精馏分离丁酮/异丙醇/正庚烷的热集成及其控制方法