Control of an extractive distillation process to dehydrate ethanol using glycerol as entrainer

Gil, Iván D.; Gómez, Jorge M.; Rodríguez, Gerardo

doi:10.1016/j.compchemeng.2012.01.006

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“…All four cases use essentially the same structure with some modifications that account for different temperature profiles and sensitivities to disturbances. (2) The top pressure is controlled by manipulating the condenser duty; (3) The reflux drum level is controlled by manipulating the distillate flowrate; (4) The reflux ratio was kept constant while the disturbances were applied (Arifin and Chien, 2008;Luyben, 2008;Gil et al, 2012); (5) The ratio between the solvent feed flowrate and azeotropic mixture feed flowrate (S/F) is kept constant by using a multiplier together with a controller in cascade; (6) The temperature control is performed by manipulating the vapor flowrate of the reboiler; (7) A flow controller was added to the azeotropic feed stream in order to apply feed flowrate disturbances.…”

Section: Dynamic and Controlmentioning

confidence: 99%

Effect of Solvent Content on Controllability of Extractive Distillation Columns

Ramos

Figueirêdo

Brito

et al. 2015

12th International Symposium on Process Systems Engineering and 25th European Symposium on Computer Aided Process Engineering

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Section: Dynamic and Controlmentioning

confidence: 99%

Effect of Solvent Content on Controllability of Extractive Distillation Columns

Ramos

Figueirêdo

Brito

et al. 2015

12th International Symposium on Process Systems Engineering and 25th European Symposium on Computer Aided Process Engineering

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“…The selection of an efficient and suitable entrainer is the key to ensuring an economic operation. Currently, there are five types of entrainers used in extractive distillation, that is, solid salts, [1][2][3][4] liquid solvents, [5][6][7][8] the mixture of liquid solvents and solid salts, [9][10][11][12] hyperbranched polymers, 13 and ionic liquids (ILs). [13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29] Due to their unique advantages, such as nonvolatility, salt effect, high separation ability, regeneration, being present in the liquid state around room temperature, and thermal and chemical stabilities, ILs have received considerable attention in recent years for their use in extractive distillation for the separation of olefins and alkanes, alcohols and aliphatics, alcohols and water, and many other systems.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Extractive distillation with the mixture of ionic liquid and solid inorganic salt as entrainers

Lei

Dai

et al. 2014

AIChE Journal

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The use of the mixture of ionic liquid (IL) and solid inorganic salt in place of the single IL as entrainers for extractive distillation, which integrates the advantages of a liquid solvent, that is, IL (easy operation and nonvolatility) and a solid salt (high separation ability) has been proposed in this work. The vapor-liquid equilibrium experiments indicated that the combination of [EMIM]2 and KAc is the most promising for the separation of ethanol and water among all of the entrainers investigated. Based on the thermodynamic study, the conceptual process design was developed to evaluate the competitiveness of the suggested entrainers for the separation of ethanol and water. It was determined that the overall heat duty on reboilers in the extractive distillation process using the new mixed entrainers decreases 19.04% compared with the benchmark entrainer [EMIM]. Moreover, the density functional theory and COSMO-RS model were used to achieve theoretical insights at the molecular level.

show abstract

“…Dentre as aplicações do álcool anidro, destaca-se sua utilização como combustível, sendo misturado à gasolina para operar com máquinas de ignição. O Brasil permite a mistura de etanol anidro na gasolina, além da vasta difusão dos automóveis bicombustíveis que podem funcionar com etanol (Gil et al, 2012). Um dos solventes mais usados para a desidratação de etanol é o etilenoglicol (Dias et al, 2009).…”

Section: Introductionunclassified

Otimização De Uma Coluna De Destilação Azeotrópica Homogênea Aplicada À Obtenção De Etanol Anidro

Neves¹,

Villar²,

Silva³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -Quando a destilação convencional não possibilita uma separação eficiente de uma mistura azeotrópica, geralmente utiliza-se a destilação azeotrópica homogênea (destilação extrativa). O solvente utilizado nesse método altera os coeficientes de atividade da fase líquida e aumenta a volatilidade relativa dos componentes de interesse. Esse trabalho tem por objetivo simular, analisar e otimizar no Aspen Plus ® um processo de destilação extrativa para a produção de etanol anidro, usando etilenoglicol como solvente. Por se tratar de uma separação de alta pureza, simulações no estado transiente com o Aspen Plus Dynamics ® mostraram que a coluna apresenta longo tempo de resposta às perturbações e comportamento não linear. Com o auxílio da ferramenta Optimization do Aspen Plus ® foi possível uma redução de aproximadamente 9,6% do consumo energético da coluna em relação ao processo inicial, que foi baseado em dados da literatura. INTRODUÇÃODestilação é o processo mais importante de separação física, sendo utilizada em 95% das separações de fluidos na indústria química e é responsável por 3% do consumo da energia mundial (Engelien e Skogestad, 2004). Neste contexto, controlar e otimizar a eficiência energética dos processos com esse tipo de separação é uma ótima alternativa para diminuir custos e evitar desperdícios. Como a separação por destilação ocorre devido a diferenças nas temperaturas de ebulição, se os componentes possuem tais temperaturas próximas, a destilação convencional não se torna eficiente. Além disso, para determinadas misturas pode também ocorrer formação de um ponto azeotrópico, onde a composição da fase líquida é igual à composição da fase de vapor. Assim, é impossível obter produtos com pureza maior que a da composição azeotrópica em um processo de destilação convencional (Oliveira, 2009).Uma das formas bastante utilizadas atualmente é a destilação azeotrópica: homogênea (destilação extrativa) e heterogênea. A destilação extrativa é menos complexa e mais amplamente usada que a destilação azeotrópica heterogênea por causa da ausência de azeótropos e pelo fato do solvente poder ser recuperado por destilação simples. Esse método utiliza grandes quantidades de solvente, o qual altera os coeficientes de atividade da fase líquida da mistura, e dessa forma aumentando a volatilidade relativa dos componentes de interesse (Seader e Henley, 1998).Uma das maiores aplicações do processo de destilação extrativa é a produção de álcool anidro. Dentre as aplicações do álcool anidro, destaca-se sua utilização como combustível, Área temática: Simulação, Otimização e Controle de Processos 1

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Control of an extractive distillation process to dehydrate ethanol using glycerol as entrainer

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Effect of Solvent Content on Controllability of Extractive Distillation Columns

Effect of Solvent Content on Controllability of Extractive Distillation Columns

Extractive distillation with the mixture of ionic liquid and solid inorganic salt as entrainers

Otimização De Uma Coluna De Destilação Azeotrópica Homogênea Aplicada À Obtenção De Etanol Anidro

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