变压精馏-热泵分离碳酸二甲酯/甲醇共沸物的工艺模拟

摘要

针对传统变压精馏分离碳酸二甲酯/甲醇共沸物存在的高能耗问题，采用Aspen Plus软件对变压精馏工艺的常规热集成工艺、中间再沸器式热泵精馏与常规热集成的耦合工艺、常规热泵精馏、常规热泵精馏与中间再沸器的耦合工艺进行了模拟计算，并以年度总成本（TAC）和二氧化碳排放量为指标评价了不同工艺的改进效果。结果显示，当设备折旧年限为3年时，在第16块塔板增加中间再沸器的热集成耦合工艺最具经济效益，TAC为22.73×10～6元/a，相比原变压精馏工艺降低了43.06%；当设备折旧年限为5年时，采用二级压缩常规热泵精馏与中间再沸器耦合的工艺具有最佳的经济效益，TAC为21.02×10～6元/a，相比原变压精馏工艺降低了47.34%，二氧化碳排放量为3.01 t/h，相比原变压精馏工艺降低了76.13%；当设备折旧年限为8年时，二级压缩常规热泵精馏与中间再沸器耦合工艺的TAC最小（17.50×10～6元/a），相比原变压精馏工艺降低了56.16%。

关键词

热泵 / 变压精馏 / 中间再沸器 / 二元共沸物 / 稳态模拟