Email this article Применение фракционирования и экстрактивной ректификации для разделения смеси бутилпропионат–пропионовая кислота–бутилбутират–масляная кислота
- Authors: Челюскина Т.В.1, Бедретдинов Ф.Н.1, Потемин С.А.1
-
Affiliations:
- МИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)
- Issue: Vol 58, No 1 (2024)
- Pages: 122-128
- Section: Articles
- Published: 21.07.2024
- URL: https://journals.rcsi.science/0040-3571/article/view/260041
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0040357124010155
- EDN: https://elibrary.ru/YVNSPE
- ID: 260041
Cite item
Open Access
Access granted
Subscription Access
Abstract
Разработана принципиальная технологическая схема разделения на индивидуальные компоненты смеси бутилпропионат–пропионовая кислота–бутилбутират–масляная кислота, содержащая колонну фракционирования и комплексы экстрактивной ректификации биазеотропных составляющих бутилпропионат–пропионовая кислота и бутилбутират–масляная кислота с применением сульфолана в качестве разделяющего агента. Проведено исследование взаимного хода различных изомногообразий в производных разделительных системах бутилпропионат–пропионовая кислота–сульфолан и бутилбутират–масляная кислота–сульфолан и установлено, что их расположение является благоприятным для проведения процесса экстрактивной ректификации. На основе анализа диаграмм относительной летучести компонентов биазеотропных смесей в присутствии сульфолана выбрано соотношение количеств разделяющего агента и исходной смеси, необходимое для реализации разделения. Определены параметры работы колонн схемы, обеспечивающие чистоту индивидуальных компонентов не менее 0.9950 мол. д. с минимальными энергетическими затратами в кипятильниках колонн.
About the authors
Т. В. Челюскина
МИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)
Author for correspondence.
Email: chelyuskina@mirea.ru
Russian Federation, Москва
Ф. Н. Бедретдинов
МИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)
Email: chelyuskina@mirea.ru
Congo, Москва
С. А. Потемин
МИРЭА – Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова)
Email: chelyuskina@mirea.ru
Russian Federation, Москва
References
- Тимофеев В.С., Серафимов Л.А., Тимошенко А.В. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Высшая школа, 2010.
- Жаров В.Т., Серафимов Л.А. Физико-химические основы дистилляции и ректификации. Л.: Химия, 1975.
- Фролкова А.К., Фролкова А.В., Раева В.М., Жучков В.И. Особенности ректификационного разделения многокомпонентных смесей // Тонкие химические технологии. 2022. Т. 17. № 2. С. 87.
- Фролкова А.К. Разделение азеотропных смесей. Физико-химические основы и технологические приемы. М.: ВЛАДОС, 2010.
- Фролкова А.В., Пешехонцева М.Е., Гаганов И.С. Промежуточное заданное разделение при ректификации четырехкомпонентных смесей // Тонкие химические технологии. 2018. Т. 13. № 3. С. 41.
- Пешехонцева М.Е., Маевский М.А., Гаганов И.С., Фролкова А.В. Области энергетического преимущества схем разделения смесей, содержащих компоненты с близкими летучестями // Тонкие химические технологии. 2020. Т. 15. № 3. С. 7.
- Заббаров Р.Р., Гончарова И.Н., Рахматуллин Р.Р. Основные продукты нефтехимического синтеза для получения поверхностно-активных веществ. Казань: Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2017.
- Волгодонский историко-экологический музей. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. URL: http://veimmuseum.ru/construction_vhz.php (дата обращения: 29.09.2023).
- Официальный сайт компании Beijing Amethyst Fine Chemical Technology Co., Ltd. [Электронный ресурс]. URL: www.zijingshi.com.cn (дата обращения: 29.09.2023).
- Официальный сайт компании Zhengzhou Yizhiyuan Chemical Products Co., Ltd. [Электронный ресурс]. URL: www.sinochemmaterial.com (дата обращения: 29.09.2023).
- Официальный сайт компании Polystar Engineering Plastics (Shanghai) CO., LTD. [Электронный ресурс]. URL: www.polystar-china.com/cnaboutpolystar.asp (дата обращения: 29.09.2023).
- Официальный сайт компании Shandong Xingshi Chemical Sales Co., Ltd. [Электронный ресурс]. URL: http://www.xshgchem.com (дата обращения: 29.09.2023).
- Renon H., Prausnitz J.M. Local compositions in thermodynamic excess functions for liquid mixtures // AIChE J. 1968. V. 14. № 1. P. 135.
- Митюшкина И.А. Разделение бинарных биазеотропных смесей с использованием дополнительных веществ различной летучести. Дис. … канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 2011.
- Челюскина Т.В. Теоретические основы ректификационного разделения биазеотропных смесей. Дис. … докт. техн. наук. М.: МИТХТ, 2011.
- Hayden J.G., O’Connell J.P. A generalized method for predicting second virial coefficients // Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development. 1975. V. 14. № 3. P. 209.
- Челюскина Т.В., Бедретдинов Ф.Н., Пронина Д.С. Исследование структуры фазовой диаграммы жидкость-пар системы бутилпропионат–пропионовая кислота–бутилбутират–масляная кислота // Теорет. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 6. С. 657.
- Chelyuskina T., Bedretdinov F., Pronina D. Mathematical modeling of vapor-liquid equilibrium of industrial mixture butyl propionate–propionic acid–butyl butyrate–butyric acid // Proceed. of the 43rd Intеrnational Conference of Slovak Society of Chemical Engineering. Tatranske Matliare, 2016. P. 129.
- Бедретдинов Ф.Н., Прудников С.А., Челюскина Т.В. Математическое моделирование процесса экстрактивной ректификации смеси бутилпропионат–пропионовая кислота // Химия и технология органических веществ. 2021. Т. 4. № 20. C. 32.
- Челюскина Т.В., Бедретдинов Ф.Н. Математическое моделирование экстрактивной ректификации смеси бутилбутират–масляная кислота // Теорет. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 5. С. 516.
- Гайле А.А., Сомов В.Е. Сульфолан. Получение, свойства и применение в качестве селективного растворителя. 2-е изд., испр. и доп. СПб.: ХИМИЗДАТ, 2014.
- Wittig R., Lohmann J., Gmehling J. Vapor-liquid equilibria by UNIFAC group contribution. 6. Revision and extension // Ind. Eng. Chem. Res. 2003. V. 42. № 1. P. 183.
- Полковниченко А.В., Челюскина Т.В. Ректификационное разделение промышленной смеси изобутилацетат–уксусная кислота–изоамилацетат // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 4. С. 433.
- Анохина Е.А., Грачева И.М., Акишин А.Ю., Тимошенко А.В. Разделение смеси ацетон–хлороформ–н-бутанол с применением экстрактивной ректификации в схемах из двухотборных колонн // Тонкие химические технологии. 2017. Т. 12. № 5. С. 34.
- Preißinger U., Ränger L.-M., Grützner T. Design considerations of a simplified multiple dividing wall column pilot plant // ChemEngineering. 2019. V. 3. № 2. P. 34.
- Ränger L.-M., von Kurnatowski M., Bortz M., Grützner T. Multi-objective optimization of dividing wall columns and visualization of the high-dimensional results // Comput. ChemEngineering. 2020. V. 142. 107059.
- Ränger L.-M., Grützner T. Shortcut method for initialization of dividing wall columns and estimating Pareto optimal NQ curves // ChemEngineering. Technol. 2021. V. 44. № 10. P. 1919.
