The invention provides a dynamic control scheme for separating propylene glycol methyl ether and water by liquid-liquid extraction and distillation. Including: flow controller for adjusting feed flow rate; liquid level controller for adjusting liquid level of top and kettle respectively; pressure controller for adjusting tower pressure of two distillation towers; temperature controller for adjusting tower temperature of distillation tower and temperature of heat exchanger respectively; composition controller for adjusting the composition of product propylene glycol methyl ether; proportion controller for adjusting the composition of product propylene glycol methyl ether, respectively; The ratio of top reflux and feed flow rate of two distillation towers to extractant circulating flow rate and reboiler heat load of distillation towers is adjusted. The invention realizes automatic control of flow rate of liquid-liquid extraction column and temperature, pressure and flow rate of distillation column, ensures smooth operation of high purity of propylene glycol methyl ether and water of two products, and has good dynamic control effect. The device adopted by the invention has the advantages of low requirement and easy realization, good dynamic controllability, low cost, low energy consumption, reduced CO2 emission and high product purity.
【技术实现步骤摘要】
一种液液萃取-精馏分离丙二醇甲醚和水的动态控制方案
本专利技术属于化工领域,具体涉及一种液液萃取-精馏分离丙二醇甲醚和水的动态控制方案,尤其涉及化工生产的自动化控制领域。
技术介绍
丙二醇甲醚常用为洗涤剂和乳化剂,可以通过酯化反应来合成丙二醇甲醚乙酸酯,水为副产物。由于丙二醇甲醚和水形成最低沸点的共沸物,因此丙二醇甲醚的脱水是该过程中必不可少但关键的步骤。在非均相共沸蒸馏和萃取蒸馏方法用于丙二醇甲醚的脱水的过程中,能耗大。通常,包含液液萃取的混合方法可以实现具有低能耗的混合物的有效分离,因此我们将液液萃取与精馏相结合。动态控制在工艺控制系统的开发及性能分析、开停车过程的模拟、过程工况标定等方面得到广泛应用。对于精馏分离过程,常见的就是控制产品的纯度,因此对于精馏过程的控制工艺的研究具有重要的意义。在精馏过程中,受精馏过程中连接两塔循环物流的约束,在精馏过程中产生高度的耦合作用,一个塔中出现扰动容易传递到另外一个塔,导致在两塔之间形成一定的相互作用,这种相互作用不可避免的引起控制问题。目前对于二元体系分离的动态控制研究很少,作为第三组分萃取剂的引入,使得对于流程的控制难度大大增加,因此本专利技术主要针对非均相萃取精馏分离丙二醇甲醚-水的稳态流程提出一种有效的控制方案,保证两种产品丙二醇甲醚和水的高纯度平稳操作。专利(CN106431812A)公开了一种萃取精馏分离甲苯-甲醇-水共沸物的方法及装置,该方法通过两塔和一个分相器分离三元体系甲醇-甲苯-水,得到高纯度甲醇、甲苯、和水,但此专利没有实现动态控制。专利(CN106916050A)公开了一种用于低 ...
【技术保护点】
1.一种液液萃取‑精馏分离丙二醇甲醚和水的动态控制方案,其特征在于所述分离丙二醇甲醚‑水二元混合物的稳态工艺为萃取塔结合双塔连续精馏进行分离的工艺,所述分离丙二醇甲醚‑水二元混合物的动态控制方案为萃取塔结合双塔连续精馏分离工艺设计的动态控制方案。
【技术特征摘要】
1.一种液液萃取-精馏分离丙二醇甲醚和水的动态控制方案,其特征在于所述分离丙二醇甲醚-水二元混合物的稳态工艺为萃取塔结合双塔连续精馏进行分离的工艺,所述分离丙二醇甲醚-水二元混合物的动态控制方案为萃取塔结合双塔连续精馏分离工艺设计的动态控制方案。2.如权利要求1所述,其特征在于丙二醇甲醚-水二元混合物的稳态工艺如下:丙二醇甲醚和水混合物经阀门V1进入萃取塔T1塔顶,萃取剂从T1底部进入,经萃取,水从萃取塔T1塔底采出,水、丙二醇甲醚和萃取剂从T1塔顶经阀门V2、泵P1进入萃取精馏塔EDC,产品水从萃取精馏塔EDC塔顶采出,大量萃取剂与丙二醇甲醚和少量的水从萃取精馏塔EDC底部经泵P2和阀门V5进入萃取剂回收塔RC,产品丙二醇甲醚从萃取剂回收塔RC顶部采出,萃取剂从萃取剂回收塔RC流出经泵P3、冷凝器Cooler与补给的萃取剂一同进入混合器MIX,经过分离器FSP,一部分萃取剂经过阀门V3进入萃取精馏塔EDC,一部分萃取剂经阀门V7进入萃取塔T1循环利用。3.如权利要求1所述,其特征在于控制分离水-丙二醇甲醚二元混合物流程的动态控制方案如下:进料流率控制器FC用于调节萃取塔T1的进料流率;液位控制器LC分别用于调节塔顶、塔釜的液位;压力控制器PC分别用于调节萃取精馏塔ED...
【专利技术属性】
技术研发人员:王英龙,刘晓斌,于萌潇,朱兆友,崔培哲,
申请(专利权)人:青岛科技大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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