The single-column, side-stream extractive distillation (SSED) process has been proposed as a simple, novel, and energy-saving configuration for separating azeotropic mixtures, using an intermediate-boiling entrainer. However, within limited progress in separating the mixture of acetone (ACE) and n-heptane (HEP) through such processes, benzene (BEN), a human carcinogen, was frequently used as an entrainer. In view of this, our study aims to propose an environmentally benign SSED process to separate the same mixture. In the proposed process, 1-chlorobutane (CHL) is used as an entrainer. With thorough analysis, the economic performance of this process was found to outperform the other process using heavy entrainers (i.e. p-xylene and butyl propionate), while being economically comparable to the process using BEN as an entrainer. In addition, limited improvement is achieved by employing the SSED configuration for heavy entrainer-based processes, since a higher-grade steam is required at the reboiler of the extractive distillation column. Subsequently, a suitable control strategy with two temperature loops and three measurements (i.e. a side-stream temperature control loop, and a temperature difference control loop in the extractive section of the SSED column) was established. It can satisfactorily reject the specified feed disturbances (i.e. ±20% change in flowrate and composition). Compared to all other existing studies, the currently proposed control structure does not require any composition loop and, at the same time, is able to handle disturbances to a greater extent.

单塔侧流萃取蒸馏 (SSED) 工艺被认为是一种简单、新颖且节能的配置，用于使用中间沸点共沸剂分离共沸混合物。然而，通过这种方法分离丙酮（ACE）和正庚烷（HEP）混合物的进展有限，而人类致癌物苯（BEN）经常被用作夹带剂。有鉴于此，我们的研究旨在提出一种环境友好的 SSED 工艺来分离相同的混合物。在所提出的工艺中，使用 1-氯丁烷 (CHL) 作为共沸剂。经过彻底分析，发现该工艺的经济性能优于使用重共沸剂（即对二甲苯和丙酸丁酯）的其他工艺，同时在经济上与使用 BEN 作为共沸剂的工艺相当。此外，由于萃取蒸馏塔的再沸器需要更高等级的蒸汽，因此对于基于重共沸剂的工艺采用 SSED 配置所实现的改进有限。随后，建立了具有两个温度回路和三个测量的合适控制策略（即侧流温度控制回路和SSED塔萃取部分的温差控制回路）。它可以令人满意地抑制指定的进料干扰（即流量和成分的±20%变化）。与所有其他现有研究相比，当前提出的控制结构不需要任何组合循环，同时能够更大程度地处理干扰。因为萃取蒸馏塔的再沸器需要更高等级的蒸汽。随后，建立了具有两个温度回路和三个测量的合适控制策略（即侧流温度控制回路和SSED塔萃取部分的温差控制回路）。它可以令人满意地抑制指定的进料干扰（即流量和成分的±20%变化）。与所有其他现有研究相比，当前提出的控制结构不需要任何组合循环，同时能够更大程度地处理干扰。因为萃取蒸馏塔的再沸器需要更高等级的蒸汽。随后，建立了具有两个温度回路和三个测量的合适控制策略（即侧流温度控制回路和SSED塔萃取部分的温差控制回路）。它可以令人满意地抑制指定的进料干扰（即流量和成分的±20%变化）。与所有其他现有研究相比，当前提出的控制结构不需要任何组合循环，同时能够更大程度地处理干扰。并在SSED塔的萃取部分建立了温差控制回路。它可以令人满意地抑制指定的进料干扰（即流量和成分的±20%变化）。与所有其他现有研究相比，当前提出的控制结构不需要任何组合循环，同时能够更大程度地处理干扰。并在SSED塔的萃取部分建立了温差控制回路。它可以令人满意地抑制指定的进料干扰（即流量和成分的±20%变化）。与所有其他现有研究相比，当前提出的控制结构不需要任何组合循环，同时能够更大程度地处理干扰。