顺流多效精馏回收DMAC

第33卷第3期2013年3月现代化工j‰㈦’n矧1pfllif·Hj【ⅢiLls{r、ⅪiIj-。2f)l3·103·顺流多效精馏回收DMAC高晓新1”，马正飞h，杨德明2(1．南京工业大学化学化工学院，江苏南京210009；2．常州大学石油化工学院，江苏常州213164)摘要：针对含DMAC废水回收工艺的高能耗问题，提出了分离DMAc一水体系的顺流双效、三效和四效精馏工艺流程。利用AspenPlus化工模拟软件中的RADFRAc严格精馏模块和wILSON热力学计算模型，利用Matlab程序对顺流双效精馏、三效精馏、四效精馏进行经济评估。以各效的设备费用和操作费用资金的相对值最低为目标，确定了回收DMAc最佳的方案为顺流三效精馏工艺。关键词：DMAc回收；顺流多效精馏；能耗；Madab程序；AspenPlus软件中图分类号：TE624文献标志码：A文章编号：0253—4320(2013)03一叭03—03Techllicalres昀rchonrecoveryofDMACbyconcurrentmulti—effectdistiUation甜O艇oo．石护2，胍劢e愕手r，yAⅣGDe—min92(1．CollegeofChemistryandChemicalEn舀neering，NanjingUniVersityofTechnology，Nanjing210D()9，China；2．CollegeofPetmchemicalEn百neering，Chan铲houUniversity，Changzhou213164，China)Abstract：Tosolvethehighene。gyconsumptionduringrecoveryofDMAC，concun．entmulti—eⅡ-ectdistiuationprocesseswithtwo—tower，tIlree—towerandfour．towerareproposed．neRADFRACblockaIldWI瑙ONthe珊a1dyn枷icmodelaresimulatedbyASPENPLUSsoftwa弛．Theeconomicevaluationofmulti—eⅡectconcurrentdistillationispe而珊edbyusingMatlabprocedure．Toobtaintherelativelowerequipmentandopemtioncost，three—effectcountercun-entdistillationisdetenIlinedastheoptimalrecoverytechnologyinthisstudy．Keywords：recoveryofDMAC；concun-entmulti—efkctdistillation；ener影consumption；matlabprocedure；AsDenPlussoftware二甲基乙酰胺(DMAc)是一种强极性非质子化溶剂，由于工业化较晚而相对消耗较少，但目前应用逐渐扩大，已经广泛应用于石油加工和有机合成工业中。它对多种树脂尤其是聚氨酷树脂、聚酞亚氨树脂有良好的溶解性能，常用作耐热纤维、塑料薄膜、涂料、制药、催化剂和丙烯睛纺丝的溶剂等，使用过程中产生大量的含DMAc废水，因此对此类废水进行处理回收DMAC具有十分重要的意义¨‘41。据估计，90％～95％的产品提纯和回收由精馏来实现。然而，正是因为精馏的实现需要以能量作为过程进行的推动力，其能量消耗在整个过程工业中占有重要的地位。有人估计分离过程的能耗大约占整个化学工业用能的40％，而其中95％是蒸馏过程消耗的。美国曾经统计全国40000多个精馏塔所消耗的能量相当于每天1．9亿L石油，几乎占全国能耗的3％∞J。所以节约能源是精馏工艺的发展方向。多效精馏以系统内部热集成的方法减少能量的消耗，符合现在建设节约型社会的要求，有很广阔的发展前景。根据杨德明等拍。7o利用AspenPlus软件模拟出废水中DMF多效精馏与普通精馏在不同的进料浓度和效数间的耗能比较，Hilde等坤1对多效精馏在工业实例中的应用表明节能效果是非常明显的。本文利用AspenPlus化工模拟软件的优化计算功能，模拟了顺流多效精馏分离DMAc一水体系工况，利用Matlab程序对顺流双效精馏、三效精馏、四效精馏进行经济评估，分别对各效的设备费用和操作费用进行了计算，从中筛选出最佳的工艺回收路线，为回收DMAc生产工艺的设计提供了基础数据。1顺流多效精馏分离DMAC一水工艺方案与模拟规定多效精馏是将精馏塔分成压力不同的多塔，压力较高的塔塔顶蒸汽向压力较低的塔的再沸器供热，同时塔顶蒸汽被冷凝。因此在多效精馏中只是收稿日期：2012一10—18作者简介：高晓新(1979