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混合C5是当今石化和炼油行业中资源量巨大的化工原料,主要来源于乙烯裂解装置,炼油重整石脑油和油田凝析油。由于来源不同,导致C5组成种类的众多和利用途径的复杂性,如何有效利用C5资源,成为国内外石化及炼油行业十分关注的研究课题。
环戊烷是C5的重要组成之一,也是重要的化工原料。高纯度的环戊烷可以替代破坏臭氧层的氟氯碳化合物(CFC),适应国内、国际上对发泡剂品种要求,具有良好的经济效益和社会效益。大庆油田化工有限公司环戊烷产品精制项目,是为了提高环戊烷的市场价值,生产出高纯度的环戊烷。本文选用萃取精馏的方法分离环戊烷和2,2-二甲基丁烷,旨在通过PRO/Ⅱ软件的工艺流程模拟,对精制环戊烷的过程进行模拟计算,内容包括以下五个方面:
(1)通过对环戊烷和2,2-二甲基丁烷体系和相似体系的萃取剂进行文献调研,筛选出适于分离该体系的溶剂范围。利用PRO/Ⅱ闪蒸计算出在不同溶剂作用下,2,2-二甲基丁烷对环戊烷的相对挥发度,以此作为初步筛选溶剂的依据。
(2)以初步选定的五种溶剂为准,利用PRO/Ⅱ闪蒸模块,计算出每种溶剂作用下,2,2-二甲基丁烷对环戊烷的相对挥发度,与汽-液相平衡数据进行对比,作为选取萃取精馏塔的溶剂和热力学模型的参考。
(3)模拟计算脱重塔,萃取精馏塔和溶剂回收塔。对于脱重塔和溶剂回收塔,分析回流比和进料位置的影响;对于萃取精馏塔,讨论剂油比、热力学模型、回流比、进料位置对于热负荷和产品质量的影响,并分别优化参数。
(4)模拟常规双塔萃取精馏工艺流程,并按照分壁塔(DividingWallColumns,简称DWC塔)的思路对萃取精馏塔进行模拟计算。
(5)以模拟的数据为基础,进行塔设备的初步设计。计算脱重塔、萃取精馏塔、溶剂回收塔和分壁塔塔的水力学核算。
通过以上研究,为环戊烷烃精制过程的工艺提供了比较可靠的依据。