Применение фракционирования и экстрактивной ректификации для разделения смеси бутилпропионат–пропионовая кислота–бутилбутират–масляная кислота

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access 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

  1. Тимофеев В.С., Серафимов Л.А., Тимошенко А.В. Принципы технологии основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Высшая школа, 2010.
  2. Жаров В.Т., Серафимов Л.А. Физико-химические основы дистилляции и ректификации. Л.: Химия, 1975.
  3. 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.
  4. Фролкова А.К. Разделение азеотропных смесей. Физико-химические основы и технологические приемы. М.: ВЛАДОС, 2010.
  5. 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.
  6. 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.
  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.
  8. Волгодонский историко-экологический музей. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. URL: http://veimmuseum.ru/construction_vhz.php (дата обращения: 29.09.2023).
  9. Официальный сайт компании Beijing Amethyst Fine Chemical Technology Co., Ltd. [Электронный ресурс]. URL: www.zijingshi.com.cn (дата обращения: 29.09.2023).
  10. Официальный сайт компании Zhengzhou Yizhiyuan Chemical Products Co., Ltd. [Электронный ресурс]. URL: www.sinochemmaterial.com (дата обращения: 29.09.2023).
  11. Официальный сайт компании Polystar Engineering Plastics (Shanghai) CO., LTD. [Электронный ресурс]. URL: www.polystar-china.com/cnaboutpolystar.asp (дата обращения: 29.09.2023).
  12. Официальный сайт компании Shandong Xingshi Chemical Sales Co., Ltd. [Электронный ресурс]. URL: http://www.xshgchem.com (дата обращения: 29.09.2023).
  13. Renon H., Prausnitz J.M. Local compositions in thermodynamic excess functions for liquid mixtures // AIChE J. 1968. V. 14. № 1. P. 135.
  14. Митюшкина И.А. Разделение бинарных биазеотропных смесей с использованием дополнительных веществ различной летучести. Дис. … канд. техн. наук. М.: МИТХТ, 2011.
  15. Челюскина Т.В. Теоретические основы ректификационного разделения биазеотропных смесей. Дис. … докт. техн. наук. М.: МИТХТ, 2011.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. 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.
  20. Челюскина Т.В., Бедретдинов Ф.Н. Математическое моделирование экстрактивной ректификации смеси бутилбутират–масляная кислота // Теорет. основы хим. технологии. 2016. Т. 50. № 5. С. 516.
  21. Гайле А.А., Сомов В.Е. Сульфолан. Получение, свойства и применение в качестве селективного растворителя. 2-е изд., испр. и доп. СПб.: ХИМИЗДАТ, 2014.
  22. 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.
  23. Полковниченко А.В., Челюскина Т.В. Ректификационное разделение промышленной смеси изобутилацетат–уксусная кислота–изоамилацетат // Теорет. основы хим. технологии. 2023. Т. 57. № 4. С. 433.
  24. 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.
  25. 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.
  26. 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.
  27. 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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».