渗透汽化-隔壁塔精馏耦合初步分离费托合成水的过程研究

• 作者: 刘鑫 潘阳 刘公平 方静 李春利 李浩
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 费托合成水 分离 膜 渗透汽化 精馏 隔壁塔
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 2020-2030
• 页数: 10页
• 分类号: TQ529
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211774

摘要

费托合成水中含有醇、酮、酸等多种高附加值含氧有机物可提取出来作为高附加值产品，但由于费托合成水处量大，共沸体系复杂，通常需要首先对其进行初步分离。设计了直接两塔精馏、渗透汽化-两塔精馏、直接隔壁塔精馏、渗透汽化-隔壁塔精馏四种可供选择的初步分离工艺。根据渗透汽化实验数据在Aspen Plus中构建渗透汽化过程模型并进行模拟，结合灵敏度分析得到精馏过程的最佳工艺参数和模拟结果，并对四种工艺的能耗和有效能损失进行对比。结果表明，渗透汽化-隔壁塔精馏工艺具有明显的节能优势，其能耗较直接两塔精馏可降低15.85%，有效能损失降低45.74%。经渗透汽化膜预浓缩后，溶液的浓度可进入隔壁塔的适宜分离浓度区间，以充分发挥隔壁塔优势。由于渗透汽化所需能量可由余热等低品位热源提供，在余热充足的煤化工领域中可显著降低有效能损失。对于该过程而言，当渗透汽化膜价格低于438元/m2时，渗透汽化-隔壁塔精馏耦合工艺将会表现出较高的经济性。