芳烃抽提工艺的计算机模拟

论文摘要

芳烃是石油化学工业的重要的基础原料,而芳烃的主要生产工艺为芳烃抽提,目前石油芳烃已经成为芳烃的主要来源。随着催化重整和蒸汽裂解反应深度的不断提高,石油芳烃中的非芳烃含量明显减少。因此抽提精馏越来越多的作为芳烃抽提的主要工艺。本文通过实验测定了环丁砜-芳烃-非芳烃的部分液液平衡数据。通过环丁砜-芳烃-非芳烃三元相图的绘制得出三种物系为单一液相时的混合比例。同时通过数据回归得出了环丁砜-芳烃-非芳烃之间的NRTL以及UNIQUAC热力学模型的二元交互参数。另外采用过程模拟软件PRO/II对某厂的以环丁砜为溶剂的芳烃抽提工艺（主要是抽提精馏工艺）进行各个单塔模拟以及全流程模拟。在抽提精馏的模拟过程中在控制溶剂回收塔塔底温度的同时又能保证芳烃特别是混合二甲苯的回收率以及纯度,对原有的芳烃抽提工艺进行改进,在溶剂回收塔底通入一部分汽提水蒸气用于提高二甲苯的收率和纯度。所得到的芳烃纯度符合国家质量要求。在模拟过程中对于抽提精馏塔以及溶剂回收塔各个操作参数的选择做出了详细得说明,找出了芳烃抽提工艺中提高纯度和收率以及降低能耗的一些规律。利用本文的模拟结果,可以为国内芳烃抽提工艺特别是抽提精馏工艺的改进、扩大规模提供一定的理论根据。同时本文的模拟结果可以作为特定原料的芳烃抽提工艺的工艺包。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 芳烃抽提工艺
• 1.1.1 芳烃抽提的方法及原理
• 1.1.2 主要的芳烃生产技术
• 1.1.3 几种抽提工艺的评价
• 1.2 化工流程模拟及相关软件简介
• 1.2.1 化工流程模拟
• 1.2.2 化工流程模拟可以解决的问题
• 1.2.3 流程模拟软件
• 1.2.4 PRO/Ⅱ流程模拟软件
• 1.2.5 ASPEN PLUS流程模拟软件
• 1.3 芳烃抽提的计算机模拟
• 1.4 本文研究的意义
• 第二章 三元相平衡数据的测定与关联
• 2.1 实验装置分析仪器及试剂
• 2.1.1 实验装置
• 2.1.2 实验仪器
• 2.1.3 实验试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 取样方法
• 2.2.2 分析方法
• 2.3 实验数据
• 2.4 溶剂-芳烃-非芳烃混合物比例的确定
• 2.5 运用ASPEN PLUS 软件进行数据回归NRTL模型
• 2.5.2 UNIQUAC热力学模型
• 2.5.3 实验数据回归
• 2.6 本章小结
• 第三章 芳烃抽提工艺的流程模拟
• 3.1 芳烃抽提工艺流程的确定
• 3.2 预分离塔的模拟
• 3.2.1 模拟流程的建立
• 3.2.2 模拟计算模块及运算模型的选择
• 3.2.3 热力学模型的选择
• 3.2.4 模拟计算结果
• 3.3 抽提精馏塔
• 3.3.1 模拟流程的建立
• 3.3.2 模拟计算模块及运算模型的选择
• 3.3.3 热力学模型的选择
• 3.3.4 模拟计算的参数的选择
• 3.3.5 模拟计算结果
• 3.4 溶剂回收塔
• 3.4.1 模拟流程的建立
• 3.4.2 模拟计算模块选择运算模型的选择
• 3.4.3 运算模型和热力学模型的选择
• 3.4.4 模拟计算的参数的选择
• 3.4.5 模拟计算结果
• 3.5 苯塔
• 3.5.1 模拟流程的建立
• 3.5.2 模拟计算模块及运算模型的选择
• 3.5.3 热力学模型的选择
• 3.5.4 模拟计算结果
• 3.6 甲苯及二甲苯塔
• 3.6.1 模拟流程的建立
• 3.6.2 模拟计算模块及运算模型的选择
• 3.6.3 热力学模型的选择
• 3.6.4 模拟计算结果
• 3.7 全流程的模拟
• 3.7.1 模拟流程的建立
• 3.7.2 模拟计算模块以及热力学模型的选择
• 3.7.3 模拟结果
• 3.8 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 致谢