混合碳五工艺分离过程的研究

论文摘要

本文运用流程模拟技术对混合碳五分离过程进行了模拟计算。首先根据文献中有限的二甲基甲酰胺—C5烃类体系汽液相平衡数据,采用Dortmund修正的UNIFAC基团贡献法预测该体系汽液相平衡关系,计算结果和文献数据吻合良好,由此建立了关键设备-萃取精馏塔的模型,同时建立了预脱轻塔、预脱重塔、汽提塔、脱重塔、脱轻塔、碳五蒸出塔、间戊二烯塔、脱碳六塔、双环戊二烯塔等主要分离设备的模型。运用Aspen Plus模拟研究各分离单元过程,确定各分离单元适宜的工艺操作条件和设备参数,分析各重要因素对工艺分离过程的影响。重点对C5萃取精馏分离过程进行模拟研究,考察理论板数、回流比、溶剂比、进料位置等参数对分离过程的影响,确定最优化的工艺操作条件和设备参数。本文为工业生产提供了合理的操作参数,为节能降耗提供方向性的指导。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 本课题研究背景、意义
• 1.2 课题的主要研究内容
• 第2章 文献综述
• 2.1 引言
• 5馏分的分离技术'>2.2 国外裂解C₅馏分的分离技术
• 2.2.1 环戊二烯的分离
• 2.2.2 异戊二烯的分离
• 2.2.3 间戊二烯的分离
• 5馏分的分离技术'>2.3 国内裂解C₅馏分的分离技术
• 2.3.1 二甲基甲酰胺法工艺
• 2.3.2 新型工艺的开发
• 2.4 化工过程模拟
• 2.4.1 Aspen Plus的单元操作模块
• 2.4.2 RadFrac模块
• 2.5 热力学模型
• 2.5.1 活度系数模型
• 第3章 热力学方法的选择
• 3.1 前言
• 3.2 碳五体系热力学模型的分析
• 3.3 碳五体系热力学模型的评价与模型参数修正
• 3.3.1 异戊二烯-正戊烷
• 3.3.2 异戊二烯-双环戊二烯
• 3.3.3 正戊烷-双环戊二烯
• 3.3.4 环戊二烯-双环戊二烯
• 3.3.5 二甲基丁烯-1-异戊二烯
• 3.3.6 二甲基丁烯-1-二甲基丁烯-2
• 3.3.7 异戊二烯-二甲基丁烯-2
• 3.3.8 DMF-苯二元体系数据拟合
• 3.3.9 DMF-甲苯二元体系数据拟合
• 3.4 结论
• 第4章 混合碳五工艺分离过程模拟研究
• 4.1 前言
• 4.2 原料预处理单元
• 4.2.1 工艺简介及流程构建
• 4.2.2 分离要求
• 4.2.3 结果讨论与分析
• 4.3 第一萃取精馏单元
• 4.3.1 工艺简介及流程构建
• 4.3.2 分离要求
• 4.3.3 结果讨论与分析
• 4.4 第二萃取精馏单元
• 4.4.1 工艺简介及流程构建
• 4.4.2 分离要求
• 4.4.3 结果讨论与分析
• 4.5 间戊二烯和双环戊二烯精制单元
• 4.5.1 工艺简介及流程构建
• 4.5.2 分离要求
• 4.5.3 结果讨论与分析
• 4.6 结论
• 第5章 萃取精馏塔的模拟分析与优化
• 5.1 前言
• 5.2 第一萃取精馏塔
• 5.2.1 萃取精馏塔的温度、压力分布
• 5.2.2 萃取精馏塔的气液相流率分布
• 5.2.3 理论板数的确定
• 5.2.4 回流比的影响
• 5.2.5 溶剂比的影响
• 5.2.6 最佳进料位置的确定
• 5.3 第二萃取精馏塔
• 5.3.1 萃取精馏塔的温度、压力分布
• 5.3.2 萃取精馏塔的气液相流率分布
• 5.3.3 理论板数的确定
• 5.3.4 回流比的影响
• 5.3.5 溶剂比的影响
• 5.3.6 进料位置的影响
• 5.4 结论
• 第6章 结论
• 参考文献
• 致谢