Recovery of 2-Methyltetrahydrofuran (2-MeTHF) via Batch Distillation: Simulation-Based Design and Analysis
2023 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hp
Studentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Återvinning av 2-metyltetrahydrofuran (2-MeTHF) via satsvis destillation: simuleringsbaserad design och analys (Svenska)
Abstract [sv]
Återvinning av lösningsmedel är avgörande för att minimera avfall, minska miljöpåverkan och optimera resursanvändningen inom olika industrier. Dettagäller särskilt inom läkemedelsindustrin som förbrukar stora mängder lösningsmedel per tillverkad enhet. Detta projekt utformade en återvinningsprocessför 2-MeTHF från ett binärt (2-MeTHF-vatten) och ett ternärt (2-MeTHFMTBE- vatten) system.Vätske-Vätske fasuppdelning användes för att övervinna destilleringsgränserna i båda systemen. Batchdestilleringsskolonner användes sedan för att uppnå önskad renhet av 2-MeTHF. Både det binära och ternära systemet lyckas återvinna 2-MeTHF till den önskade renheten på 99, 5 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚%. Återflödeskvoten 7 resulterade i högst återvinning och högst vinst för båda systemen. Det binära systemet resulterade i en högre total återvinningsgrad, men den totala mängden återvunnet lösningsmedel är högre för den ternära processen. Därför rekommenderas återvinning av 2-MeTHF att utföras med det ternära systemet. De termodynamiska resultaten och simuleringsresultaten framtagna i detta projekt behöver verifieras genom experimentella försök i framtiden.
Abstract [en]
Solvent recovery is crucial for minimizing waste, reducing environmental impact, and optimizing resource utilization in various industries. This is particularly the case for the pharmaceutical industry that consumes copious amounts of solvent per unit manufactured product. This project designed a recovery process of 2-MeTHF from a binary (2-MeTHF-water) and a ternary (2-MeTHF-MTBE-water) system. The liquid-liquid phase split of both systems was employed to overcome distillation boundaries. Batch distillation columns were then used to reach the desired purity of 2-MeTHF. Both the binary and ternary system successfully recover 2-MeTHF to the desired purity of 99.5 𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚%. Reflux ratio 7 resulted in the highest recovery and highest profit for both systems. The binary system resulted in an overall higher recovery rate, but the total amount of solvent recovered is higher for the ternary process. Therefore, the recovery of 2-MeTHF is recommended to be performed with the ternary system. The thermodynamic and simulation results of this project need to be verified by experimental runs in the future.
Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2023.
Serie
TRITA-CBH-GRU ; 2023:266
Nyckelord [en]
batch distillation, simulation, solvents, recycling
Nyckelord [sv]
satsvis destillation, simulering, lösningsmedel, återvinning
Nationell ämneskategori
Kemiteknik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-337174OAI: oai:DiVA.org:kth-337174DiVA, id: diva2:1800494
Externt samarbete
AstraZeneca
Ämne / kurs
Kemiteknik
Utbildningsprogram
Teknologie masterexamen - Kemiteknik för energi och miljö
Examinatorer
2023-09-272023-09-27