变压精馏分离乙酸乙酯-正己烷共沸物的动态特性 Dynamic Characteristics of Pressure-swing Distillation for Ethyl Acetate and n-Hexane Separation

乙酸乙酯和正己烷均为重要的有机溶剂，广泛应用于医药、橡胶、油漆等领域。由于乙酸乙酯和正己烷常压下形成共沸物，需采用特殊工艺对其进行分离。基于乙酸乙酯-正己烷二元共沸体系的压力敏感性，利用Aspen Plus软件，以年度总费用（TAC）最小为目标函数，模拟和优化了变压精馏稳态工艺，其中高压塔和低压塔的操作压力分别采用6 atm和1 atm，所得乙酸乙酯和正己烷产品纯度均大于99.9%。在此基础上，利用Aspen Dynamics软件考察了变压精馏工艺不同控制方案的有效性。结果表明：QR/F比例控制结构能够有效地应对进料流量扰动，且响应速度快，但在处理进料组分干扰时稍显不足。组分-温度串级控制能有效的改善进料组分扰动对产品纯度的影响。QR/F比例控制结构与组分-温度串级控制结构联用在变压精馏工艺中可实现稳健的控制，能够有效保证乙酸乙酯和正己烷产品纯度。