丙烷-丙烯萃取精馏过程的模拟研究

石油与天然气化工

ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧｌＮＥＥＲＩＮＧＯＦＯＩＬ＆ＧＡ８

丙烷一丙烯萃取精馏过程的模拟研究

杨德明

（江苏工业学院化工系）

摘要借助ＡｓＰＥＮＰＬｕｓ软件，对丙烷一丙烯体系萃取精馏过程所用的溶剂进行了筛选，得到一种最佳的萃取剂。在此基础上，对该体系的苹取精馏过程进行了模拟计算，确定了萃取精馏过程的最佳Ｉ艺操作条件，设计计算了萃取精馏板式塔的Ｉ艺参数，为丙烷丙烯萃取精馏分离Ｉ艺Ｉ业化提供理论依据和设计参考。

主题词ＡｓＰＥＮＰＬｕｓ软件萃取精馏溶剂模拟

上世纪７０年代以来，由于对丙稀衍生物需要量的剧增，现代乙烯工厂对丙稀的生产极为重视，因而裂解装置中增加裂解气中丙烯与乙烯的比例已变得越来越重要了。特别是近年来乙烯装置的不断改扩建，使得丙烯的回收处理具有极其重要的意义。裂解产物中丙烯和丙烷以混合物的形式出现，因此研究的重点是丙烷与丙烯的分离。丙烷和丙烯的沸点只相差５℃左右，用常规的精馏方法很难分离。工业上通常采用低压精馏和高压精馏两种操作方式”。１。采用低压法，丙烯丙烷相对挥发度高，从而减少塔板数和回流比，但塔顶需采用比冷却水低的冷剂冷凝，需要增设一套制冷机，从而增加了投资。而高压法由于顶温高于冷却水温度，可以用循环冷却水冷凝产生回流，塔釜则可用低压蒸汽或热水加热，设备简单，缺点是回流比太大，塔板数较多。近年来丙烯塔大多采用高压及塔顶水冷系统，但高压法存在相对挥发度低、回流比大、塔板数多等诸多缺点。

国内对ｃ。混合气中烷烃和烯烃萃取分离的研究比较多，有些已工业化。而对于ｃ，混合气中烷烃和烯烃的萃取分离研究则比较少”３，更无工业化的例子。本文研究拟采用萃取精馏分离ｃ，混合气中烷烃和烯烃，首先针对该分离体系筛选出＿种比较有效的萃取剂，然后确定该萃取精馏的最佳工艺操作条件，设计计算该萃取精馏分离塔设备的结构参数，为工业装置的设计提供理论依据和参考。

１萃取剂的筛选

１．１萃取精馏模拟流程

如图１所示，混台气ｃ、进人塔的中部，萃取剂由萃取塔顶的第六块板加入，塔的顶部设有五块板作为溶剂回收段。萃取塔顶分馏出丙烷，丙烯在塔底随萃取剂进入丙烯塔，塔顶分馏出丙烯产品，塔底萃取剂循环使用。

１．２萃取精镏计算

目前ｃ；混台气中烷烃和烯烃的萃取分离所采用的萃取剂一般为二甲基甲酰胺、Ｎ一甲酰吗啉及乙晴等”“１。由于烷烃和烯烃在这些溶剂中蒸汽压的差别，从而增大了烷烃和烯烃的相对挥发度而得以分离。本文参考ｃ。混合气中烷烃和烯烃的萃取分离研究结果”１，提出如下～些萃取剂：环丁砜、糠醛、甲乙酮、二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）、Ｎ一甲酰吗啉（ＮＦＭ）、Ｎ一甲基吡咯烷酮（ＮＭＰ）、四氢呋喃（ＴＨＦ）、乙晴（ＡｃＮ）、丁晴等，用于ｃ，混合气中丙烷和丙烯的萃取分离模拟研究。

以某厂提供的混合气数据为模拟条件：进料量１５００ｋｇ／ｈ，组成（均为质量分数，下同）为：ｃ．＋ｃ：（ｏ．２％）、ｃ彳（ｏ．２％）、ｃ；（３２．１％）、ｃｆ（６７５％）。利用ＡｓＰＥＮＰＬｕｓ软件中的萃取精馏模块（Ｒａｄｆｒａｃ）和设计规定（Ｄｅｓｉ印）分析工具，选用由Ｆｒｅｄｅｎｓｌｕｎｄ等人提出的ｕＮＩＦＡｃ基团贡献法活度系数计算模型”１，

模拟ｃ，混合气在所提出的萃取剂体系中的分离效果。　万方数据

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丙烷-丙烯萃取精馏过程的模拟研究

作者：杨德明， Yang Deming

作者单位：江苏工业学院化工系

刊名：

石油与天然气化工

英文刊名：CHEMICAL ENGINEERING OF OIL AND GAS

年，卷(期)：2006,35(1)

被引用次数：9次

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