Энергосбережение в ректификации с использованием комплексов со связанными потоками
Аннотация
Представлен обзор современного состояния технологий ректификации основанных на применении комплексов с полностью и частично связанными потоками. Приведены данные по энергоэффективности комплексов.
Об авторах
А. В. Тимошенко
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
Россия
кафедра Химии и технологии основного органического синтеза, профессор
Е. А. Анохина
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
Россия
кафедра Химии и технологии основного органического синтеза, доцент
Д. Г. Рудаков
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
Россия
кафедра Химии и технологии основного органического синтеза, аспирант
В. С. Тимофеев
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
Россия
кафедра Химии и технологии основного органического синтеза, профессор
Г. И. Тациевская
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
Россия
кафедра Химии и технологии основного органического синтеза, старший научный сотрудник
Ю. В. Матюшенкова
МИТХТ им. М.В. Ломоносова, 119571, Москва, пр-т Вернадского, д. 86
Россия
Россия
кафедра Химии и технологии основного органического синтеза, студент
Список литературы
1. Тимошенко А.В., Анохина Е.А., Буев Д.Л. Применение графов траекторий ректификации для синтеза технологических схем разделения // Теор. основы хим. технологии. 2004. Т. 38. № 2. С. 172-175.
2. Петлюк Ф.Б., Платонов В.М., Славинский Д.М. Термодинамически оптимальный способ разделения многокомпонентных смесей // Хим. пром. 1965. № 3. С. 206-211.
3. Тимошенко А.В., Серафимов Л.А. Стратегия синтеза множества схем ректификации зеотропных смесей // Хим. технология. 2001. № 6. С. 36-43.
4. Тимошенко А.В., Серафимов Л.А., Паткина О.Д. Синтез оптимальных схем ректификации, состоящих из колонн с различным числом секций // Теор. основы хим. технологии. 2001. T. 35. № 5. С. 485-491.
5. Hausenh Verlustfreie Zerbegung. Von Gasgemischen durch umkehrbare. Rectifikation // Z. tech. Phisik. 1932. Bd. 13. № 6. S. 271-277.
6. Benedict W. Multistage separation processes // Chem. Eng. Progr. 1947. V. 43. № 2. P. 41-60.
7. Haselden G. An approach to minimum power consumption in low temperature gas separation // Trans. Instn. Chem. Engrs. London. 1958. V. 36. № 3. P. 123-132.
8. Петлюк Ф.Б., Платонов В.М., Кирсанов И.В. Расчет оптимальных ректификационных каскадов // Хим. пром. 1964. № 6. С. 445-453.
9. Петлюк Ф.Б. Некоторые задачи оптимизации ректификационных процессов и установок: дис. … канд. техн. наук. М., 1965. 183 с.
10. Grunberg J. The reversible separation of multicomponent mixtures / In: Advances in cryogenic engineering: Proceed. of the 1957 Cryogenic Engineering conference. - New York, 1960. V. 2. P. 27-38.
11. Scofield H. The reversible separation of multicomponent mixtures / In: Advances in cryogenic engineering: Proceed. of the 1957 Cryogenic Engineering conference. - New York, 1960. V. 3. P. 47-57.
12. Петлюк Ф.Б., Серафимов Л.А. Многокомпонентная ректификация, теория и расчет. - М.: Химия, 1983. 304 с.
13. Andresen B., Salamon P. Optimal distillation using thermodynamic geometry / In: Thermodynamics of energy conservation and transport / Eds. A. DeVos, S. Sieniutycz. - Springer Verlag, 2000. Р. 319-331.
14. Платонов В.М., Берго Б.Г. Разделение многокомпонентных смесей. - М.: Химия, 1965. 368 с.
15. Петлюк Ф.Б., Платонов В.М., Аветьян В.С. Оптимальные схемы ректификации многокомпонентных смесей // Хим. пром. 1966. № 11. С. 65-69.
16. Серафимов Л.А., Львов С.В. К вопросу состава на тарелке питания при ректификации многокомпонентных смесей // Химия и технология топлив и масел. 1961. № 11. C. 32-34.
17. Agrawal R., Fidkowski Z.T. More operable arrangements of fully thermally coupled distillation columns // AIChE J. 1998. V. 44. P. 2565.
18. Agrawal R. A method to draw fully thermally coupled distillation column configuration for multicomponent distillation // Chem. Eng. Res. & Des. 2000. V. 78, A3. P. 454-464.
19. Caballero J.A., Grossmann I.E. Thermodynamically equivalent configurations for thermally coupled distillation // AIChE J. 2003. V. 49. № 11. Р. 2864-2884.
20. Caballero J.A., Grossman I.E. Design of distillation sequences: From conventional to fully thermally coupled distillation system // Comp. & Chem. Eng. 2004. V. 28. P. 2307.
21. Hernandez S., Segovia-Hernandez J.G., Rico-Ramirez V. Thermodynamically equivalent distillation schemes to the Petlyuk column for ternary mixtures // Energy. 2006. V. 31. № 12. P. 2176-2183.
22. Тимошенко А.В. Синтез технологических схем ректификации с полностью связанными тепловыми и материальными потоками на основе графового подхода // Теор. основы хим. технологии. 2004. Т. 38. № 3. С. 269-272.
23. Agrawal R, Fidkowski Z. New thermally coupled schemes for ternary distillation // AIChE J. 1999. V. 45. P. 485-496.
24. Agrawal R. Thermally coupled distillation with reduced number of intercolumn vapor transfers //AIChE J. 2000. V. 46. № 11. Р. 2198.
25. Grossmann I.E., Aguirre P.A., Barttfeld M. Optimal synthesis of complex distillation columns using rigorous models // Comp. & Chem. Eng. 2005. V. 29. P. 1203-1215.
26. Amminudin K. A., Smith R., Thong D.Y.-C., Towler G.P. Design and optimization of fully thermally coupled distillation columns. Part 1: Preliminary design and optimization methodology // Trans IChemE. 2001. V. 79A. № 10. P. 701-715.
27. Amminudin K.A., Smith R. Design and optimization of fully thermally coupled distillation columns. Part 2: Application of dividing wall columns in retrofit // Trans IChemE. 2001. V. 79A. № 10. Р. 716.
28. Bravo J.L. Select structured packings or trays? // Chem. Eng. Prog. 1997. July. P. 36-40.
29. Jimenes A., Ramirez N., Castro A., Hernandes S. Design and energy performance of alternative schemes for Petlyuk distillation system // Trans IChemE. 2003. V. 81. P. 518-524.
30. Lee J.Y., Kim Y.H., Hwang K.-S. Application of a fully thermally coupled distillation column for fractionation process in naphtha reforming plant // Chem. Eng. Process. 2004. V. 43. № 4. P. 495-501.
31. Kim Y.H. A new fully thermally coupled distillation column with postfractionator // Chem. Eng. Process. 2006. V. 45. № 4. P. 254-263.
32. Kim Y.H., Choi D.W., Hwang K.-S. Industrial application of an extended fully thermally coupled distillation column to BTX separation in a naphtha reforming plant // Korean J. Chem. Eng. 2003. V. 20. № 4. Р. 755-761.
33. Rong B.-G., Turunen I. New heat integrated distillation configurations for Petlyuk arrangement // Chem. Eng. Res. & Des. 2006. V. 84. № A12. P. 1117-1133.
34. Rong B.-G., Turunen I. A new method for synthesis of thermodynamically equivalent structures for Petlyuk arrangement // Chem. Eng. Res. & Des. 2006. V. 84. № A12. P. 1095-1116.
35. Wright R.O. Fractionation apparatus: pat. 2,471,134 U.S. 1949.
36. Stupin W.J., Lockhart F.J. Thermally coupled distillation: A case history // Chem. Eng. Progr. 1972. V. 88. № 7. P. 1-72.
37. Adrian T., Schoenmakers H., Boll M. Model predictive control of integrated unit operations: Control of a divided wall column // Chem. Eng. Process. 2004. V. 43. P. 347-355.
38. Olujic Z., Judecke M., Shilkin A., Schuch G., Kaibel B. Equipment improvement trends in distillation // Chem. Eng. Process.: Process Intensification. 2009. V. 48. P. 1089-1104.
39. Parkinson G. Dividing-wall columns find greater appeal // Chem. Eng. Process. 2007. V. 46. P. 8-11.
40. Becker H., Godorr S., Kreis H., Vaughan J. Partitioned distillation columns - why, when & how // Chem. Eng. 2001. V. 108. № 1. P. 68-74.
41. Ennenbach F., Kolbe B., Ranke U. Divided-wall columns - a novel distillation concept // Process Technol. Q. 2000 (Autumn). P. 97-103.
42. Kolbe B., Wenzel S. Novel distillation concepts using one-shell columns // Chem. Eng. Process. 2003. V. 43. P. 339-346.
43. Heida B., Bohner G., Kindler K. Consider divided-wall technology for butadiene extraction // Hydrocarbon Process. 2002. V. 81. 50-B-D.
44. Schultz M.A., Stewart D.G., Harris J.M., Rosenblum S.P., Shakur M.S., O'Brien D.E. Reduce costs with dividing-wall columns // Chem. Eng. Progr. 2002. V. 98. P. 64-71.
45. Spencer G., Plana Ruiz F.J. Consider dividing wall distillation to separate solvents // Hydrocarbon Process. 2005. V. 84. 50-B-D.
46. Agrawal R., Fidkowski Z.T. Are thermally coupled distillation columns always thermo-dynamically more efficient for ternary distillation? // Ind. Eng. Chem. Res. 1998. V. 37. P. 3444-3454.
47. Triantafyllou C., Smith R. The design and optimization of fully thermally coupled distillation columns // Trans IChemE. 1992. V. 70A. P. 118-132.
48. Kaibel B. Dividing wall columns, under II/Distillation / In: Encyclopaedia of Separation Sciences, Online Update 1 / Eds. I. Wilson, C. Poole, M. Cooke. - Elsevier, 2007. P. 125-133.
49. Kaibel B., Jansen H., Rietfort T., Zich E., Olujic Z. Unfixed wall: The key to a breakthrough in dividing wall column technology / In: Proceed. of the Topical Distillation Conference / Eds. H. Kister, M. Pritchard. - Washington DC: AIChE, 2007. P. 29-41.
50. Harmsen J. Process intensification in the petrochemicals industry: Drivers and hurdles for commercial implementation // Chem. Eng. Process. 2010. V. 49. P. 70-73.
51. Errico M., Tola G., Rong B.-G., Demurtas D., Turunen I. Energy saving and capital cost evaluation in distillation column sequences with a divided wall column // Chem. Eng. Res. & Des. 2009. V. 87. P. 1649-1657.
52. Серафимов Л.А., Мозжухин А.С., Науменкова Л.Б. Определение числа вариантов технологических схем ректификации n-компонентных смесей // Теор. основы хим. технологии. 1993. Т. 27. № 3. С. 292-299.
53. Тимошенко А.В., Серафимов Л.А. Стратегия синтеза множества схем необратимой ректификации зеотропных смесей // Теор. основы хим. технологии. 2001. Т. 35. № 6. С. 603-609.
54. Тимошенко А.В., Глушаченкова Е.А., Осипова Т.А. Выбор оптимальной структуры блока разделения С4-С6 углеводородов газофракционирующих установок // Хим. пром. 1999. № 2. С. 49-52.
55. Кузина О.Д. Разработка энергосберегающих технологических схем ректификации много-компонентных зеотропных смесей органических продуктов: дис. … канд. техн. наук. - М., 2000. 155 с.
56. Буев Д.Л. Разработка энергосберегающих схем ректификации, содержащих сложные колонны: автореферат дис. ... канд. техн. наук. - М., 2002. 24 с.
57. Rong B.-G., Kraslawski A., Turunen I. Synthesis of partially thermally coupled column configuration for multicomponent distillations // Proceed. of the Eur. Symp. on Computer Aided Process Engineering-13. 2003. P. 275.
58. Kefeng W., Yu Q., Yi Y., Pingjing Y. Synthesis and optimization of heat integrated distillation systems using an improved genetic algorithm // Comp. & Chem. Eng. 1998. V. 23. P. 125-136.
59. Henrich F., Bouvy C., Kausch C., Lucas K., Preuß M., Rudolph G., Roosen P. Economic optimization of non-sharp separation sequences by means of evolutionary algorithms // Comp. & Chem. Eng. 2008. V. 32. № 7. Р. 1411-1432.
60. Wei-Zhong A., Xi-Gang Y. A simulated annealing-based approach to the optimal synthesis of heat-integrated distillation sequences // Comp. & Chem. Eng. 2009. V. 33. № 1. P. 199-212.
61. Agrawal R. Multicomponent Distillation Columns with Partitions and Multiple Reboilers and Condensers // Ind. Eng. Chem. Res. 2001. V. 40. P. 4258-4266.
62. Kaibel G. A distillation column, for separation of a multicomponent feed mixture into pure fractions, to obtain a top and a bottom product as well as one, two or more side products: EP 0 122 367 A2, 1984 ; priority data DE 3302525 (1983) (BASF AG).
63. Kaibel G. Distillation columns with vertical partitions // Chem. Eng. Technol. 1987. V. 10. P. 92-98.
64. Christiansen A.C., Skogestad S., Lien K. Partitioned Petlyuk arrangements for quaternary separations // Ichem Symp. Ser. 1997. V. 142. P. 745-756.
65. Dejanovic I., Matijasevic, Olujic Z. Dividing wall column - A breakthrough towards sustainable distilling // Chem. Eng. Process. 2003. V. 43. P. 339-346.
Рецензия
Для цитирования:
Тимошенко А.В., Анохина Е.А., Рудаков Д.Г., Тимофеев В.С., Тациевская Г.И., Матюшенкова Ю.В. Энергосбережение в ректификации с использованием комплексов со связанными потоками. Тонкие химические технологии. 2011;6(4):28-39.
For citation:
Timoshenko A.V., Anokhina E.A., Rudakov D.G., Timofeev V.S., Tatsievskaya G.I., Matyushenkova Yu.V. Power saving in distillation using complexes with coupled flows. Fine Chemical Technologies. 2011;6(4):28-39. (In Russ.)
Просмотров:
528
Послать статью по эл. почте 
