钟亮 陈愈安 李真泽

    (中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    正丁醇主要用于制造邻苯二甲酸、脂肪族二元酸及磷酸的正丁酯类增塑剂，同时还是油脂、药物(如抗生素、激素和维生素)和香料的萃取剂，醇酸树脂涂料的添加剂，等等。具有较为广泛的应用价值[1-2]。

    某化工厂在生产过程中产生正丁醇废液(主要由正丁醇、水和一些微量的其他杂质组成)需要处理，该厂原先采用焚烧的方法处理该废液。近来，为提高经济效益，决定将该股废液中的正丁醇精制成产品外售。

    回收工艺流程的优选、设备参数和操作参数的优化对优化正丁醇回收过程中的设备投资费用和操作能耗起了决定性作用。本文采用Aspen Plus 流程模拟软件对回收工艺流程进行模拟，首先依据正丁醇与水能够形成液-液-气三相的性质选用合适的物性模型，并依据正丁醇与水相平衡数据[3]修正选用物性模型的参数，确保流程模拟结果的精确性；然后利用正丁醇与水部分互溶的特性优选正丁醇回收的工艺流程；在此基础上，分析两塔理论板数和塔顶回流温度对操作能耗的影响。

    能量不仅具有数量上的大小，也具有品位上的差异，有用能的观点充分体现不同能量的品位差异[4]。在能耗相同的基础上，选择合适的公用工程介质，提高了回收工艺流程有用能效率。

    1 物性模型选择与模型参数的验证

    常压条件下，正丁醇与水部分互溶形成油相和水相，油相与水相的相平衡数据如表1 所示[3]。常压条件下，正丁醇与水可形成非均相最低恒沸物，恒沸点为92.7℃，其中水的含量为42.5%，为液-液-汽三相平衡。

    表1 常压条件，正丁醇与水的液-液相平衡数据

    本文选用能够模拟液-液-气三相的物性模型作为正丁醇与水的物性模型，模型参数最初来源于Aspen Plus 自带的物性参数库。依据不同物性参数库模拟的正丁醇与水的最低恒沸物数据如表2 所示。

    表2 的模拟结果显示：对于汽-液平衡，前四个物性数据库的数据均能较为精确的模拟 ......