Aspen Plus软件分析精馏制备高纯五氟乙烷的工艺袁淑筠;张观海;张胜超【摘要】总结了五氟乙烷(C2HF5,R125)的用途和纯度≥99.5％的粗R125的常见杂质种类.利用Aspen Plus软件,对R125用精馏法提纯的工艺进行了模拟计算,确定出脱轻塔(A塔)塔板数为49、第30块塔板进料、回流比是664.5;脱重塔(B塔)塔板数为52、第28块塔板进料、回流比是3.2.在设计和优化参数下,比普通精馏节能,能将R125产品提纯到99.999％以上.【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2019(037)004【总页数】5页(P5-9)【关键词】AspenPlus;精馏;高纯;五氟乙烷;R125【作者】袁淑筠;张观海;张胜超【作者单位】广东华特气体股份有限公司,广东佛山528241;广东华特气体股份有限公司,广东佛山528241;广东华特气体股份有限公司,广东佛山528241【正文语种】中文【中图分类】TQ1170 引言1,1,1,2,2-五氟乙烷化学名称为C2HF5，又名R125(或HFC125)，常温常压状态下不可燃。
R125的应用[1-4]主要分为：1)制冷剂、混合制冷剂。
R125不仅对大气臭氧层毫无破坏作用(其臭氧破坏潜势为0)，还对其起到一定的保护作用，能有效抑制全球变暖(其潜值仅为0.84)。
另，R125稳定性与燃油性良好，且不可燃，故和传统制冷剂相比很有优势。
2)气体灭菌剂。
目前市面上较常见的环氧乙烷(EO)杀菌剂具有极强的杀菌力，但因挥发快、吸附难、易燃易爆而应用受限。
R125-EO混合型气体灭菌剂能对消毒物品形成一层保护膜，应用效果良好，颇受追捧。
3)灭火剂。
4)发泡剂。
5)喷射剂。
6)制备六氟乙烷(C2F6,R116)的原料。
为防止产生难以分离的副产物，对原料纯度有高要求。
且使用高纯度的R125为原料时，氟化反应条件可以设定比较大的范围，工序可简化，但控制效果却更为稳定。
ASPEN共沸精馏模拟例39丁醇和水的非均相共沸精馏(1) 分离任务课本例题3-9进料F=5000kmol/h，原料组成为水28%，丁醇72%，气液混合进料，气相分率为30%。
分离要求:丁醇产品中含水不大于0.04(摩尔分数)，废水中含正丁醇不大于0.005(摩尔分数)。
(2) 流程的确定建立如图所示的流程图。
流程的描述:原料在合适的位置进入丁醇塔TOWER1，塔顶无冷凝器，出共沸组成，塔底为丁醇出口;塔顶共沸物经冷凝后分相，醇相回流至TOWER1作为回流液，水相作为水塔TOWER2的进料和回流液;TOWER2塔底为废水，塔顶为共沸物，经冷凝和分相后循环。
分析:f<Xα<Xβ，应在A( 根据题中可知, Xα=0.573，Xβ=0.975，故X丁醇塔进料。
B( 利用三相闪蒸模型，直接模拟冷凝器和分相器。
规定气相分率为0，饱和液体回流。
(3) 物性方法的选择丁醇和水是二元极性体系，所以NRTL方程能够很好的描述这一平衡过程。
根据文献介绍，用ASPEN物性数据库中的NRTL模型计算得出的丁醇-水共沸物的汽液平衡数据和实际值基本一致，故选用NRTL模型为本次模拟的物性方法。
(4) 流程的模拟根据物料衡算，计算出丁醇塔B1=3743.5kmol/h,水塔B2=1256.5kmol/h.同时由于，如果两塔同时给定塔顶采出率或者塔底采出率时，很难收敛。
故选择TOWER1给定塔底采出率，TOWER2给定塔顶采出率。
最终初次收敛时的参数如下图所示:TOWER1的初始参数如下图所示:TOWER2初始参数如下图所示:(5) 流程的优化根据变压精馏的原理用design限定TOWER1的塔底采出率。
(1) 经分析可得，TOWER2的塔顶采出率影响循环量。
故在全流程中，对其做灵敏度分析。
Q1为冷凝器能耗，Q2为TOWER1能耗，Q3为TOWER2能耗。
(2)满足design的条件下，塔板数的优化。
TOWER1S-2塔板数灵敏度分析当塔板数继续减小时，收敛有点困难，采用手动调节。
