热泵及热集成萃取精馏分离异丙醇-水的流程设计与比较

• 作者: 张永霞 吴现力 许洁 杜春华 李双双 王菊
• 来源期刊: 低碳化学与化工
• 学科: 化学
• 关键词: 异丙醇-水 萃取精馏 热泵 热集成 年度总费用 CO2排放量
• 年，卷（期）: 2023,（4）
• 页码范围: 82-87,93
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.12434/j.issn.2097-2547.20220331

摘要

以乙二醇为萃取剂分离异丙醇和水的混合物.为降低能耗、节约成本和减少CO2 排放量,采用热泵和热集成技术强化萃取精馏过程.利用Aspen Plus软件,对常规萃取精馏、热泵萃取精馏和热集成-热泵萃取精馏等工艺进行了模拟和优化.从能耗、年度总费用(TAC)和CO2 排放量等方面对上述工艺进行了评价和比较.结果表明,在相同的设计基础和要求下,压缩机性能系数为 10.19的热泵技术能显著降低能耗;与常规萃取精馏相比,热泵萃取精馏方案二节能效率为 28%,可减少CO2排放3.746×106 kg/a,投资回收期为 3 a时,TAC可节约0.72×105 USD;充分利用循环萃取剂显热的热集成-热泵萃取精馏更具优势,节能效率达到了35%,可减少CO2 排放8.457×106 kg/a,TAC降低了1.70×105 USD,具有显著的环境效益和经济效益.