气排放。最重要的是形成CO2的闭合循环过程稳定地球温室气体。

（无水乙醇的整个生产和消费过程中）, 可无水乙醇作为重要的化工原料，在医药、油漆、农药、化妆品、食品、电子工业、橡 胶等行业中都被广泛应用。此外，在无水乙醇中添加改性剂可以形成变性燃料乙醇，车用 乙醇汽油（变性燃料乙醇以一定比例与汽油调和）可当做汽车的环保燃料使用。这几年， 因为能源价格升高，节省石油计划已经成为国家科技发展纲要之一，在一些省份车用无水 乙醇项目得到大力推广。

1.2 无水乙醇的制备方法

制备无水乙醇的方法有以下几种共沸精馏法、氧化钙脱水法、真空脱水法、分子筛吸 附脱水法及萃取精馏法等[5]。个中，萃取精馏是连续的让高沸点添加剂进入精馏塔顶，使 料液中被分离组分间的相对挥发度改变，让普通精馏不容易分离的液体混合物更容易分离 的特殊精馏方法之一。无水乙醇[6]萃取精馏制取法包括无污染、能损失低、操作简单、设 备简单等优点而备受关注。因为市场上无水乙醇的需求量不断增加，所以应该着重完成其 生产过程的优化工作。

本文将模拟计算萃取精馏制取无水乙醇的影响因素，使用软件为 Aspen Plus 化工流 程模拟软件，以期望达到最优化的工艺流程[7]。本设计选用萃取剂乙二醇，通过 Aspen Plus

模拟软件，采取双塔流程模拟优化无水乙醇由萃取精馏制取的工艺，并且得到优化工艺参 数。

1.3 Aspen Plus  软件模拟简介

1.3.1 Aspen Plus 软件简介

美国 Aspen 技术公司在 80 年代初向市场推出了一个拥有最新计算方法和准确单元 操作模型的大型工艺流程模拟计算软件，即 Aspen Plus。它为企业提供准确的单元操作模 型[8]，因为其拥有严格和精确的计算方法实行单元和所以过程的计算，和可以寻找己有装 置的优化操作条件和进行最新建装置的优化设计。它还能进行过程的优化和灵敏度的分析， 并且拥有比较完好的物性数据库。

1.3.2 Aspen Plus 软件模拟模块

本设计使用的塔主要为萃取精馏塔，模拟也是使用的 Aspen Plus 软件中的精馏模块。 在 AspenPlus 精馏中拥有以下几个模块：

1）简捷法模型：包含 DSTWU(简捷法精馏设计模型)、Distl(简捷法精馏核算模型)和 SCFrac(简捷法多塔蒸馏模型)。

2）严格法模型：包括 PetroFrac(严格法分馏塔)、MultiFrac(严格法多塔精馏模型)、 Extract(严格萃取塔模型) 、RateFrac(精馏的核算与设计模型)。当中 RateFrac 为基于 流率的非平衡的模型，在模拟各种类型的多级气-液精馏操作中使用，在精馏、吸收、再 沸吸收、汽提、再沸汽提、萃取和共沸蒸馏等上使用。在两相系统、窄沸程以及宽沸程系 统和液相具有强的非理想程度系统用最好。精馏模拟必定得有下面几个数据：来`自^优尔论*文-网www.youerw.com

1）出塔塔料的性质以及出料位置。

2）进塔塔料性质(包含进料的组成、温度值、压力值、相数和进料量)和进料位置。

3）塔性质，比如塔的塔板数量、塔的压力分布、回流比、气量产品在塔顶产品的占 有率和塔底及塔顶出料、回流量等。关于模拟过程，能否准确无误地选择物性直接影响模 拟结果的好坏。热力学性质和传递性质是由 Aspen Plus 为单元操作计算提供的，在 Aspen Plus 的模拟中，能经常用到的物理性质参数有熵值、焓值、逸度系数、自由能以及密度。

2  工艺设计与计算

2.1  工艺原理