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本文通过5A分子筛固定床吸附分离(MSFA)技术研究实施同族分子的定向分离,将乌石化公司重整拔头油分割成富含正构烷烃的脱附油和富含非正构烃的吸余油,再将脱附油通过精馏分离得到了纯度很高的正戊烷,作为聚胺酯发泡剂的调和组分,而吸余油是辛烷值较高的汽油调和组分,提高了重整拔头油的经济效益。
建立了5A分子筛固定床吸附分离(MSFA)小试装置,借助5A分子筛的吸附/脱附过程将重整拔头油中的正构烷烃与异构烷烃实现分离,并得到高纯度的正构烷烃。同时考察了吸附温度、空速和时间对重整拔头油在床层内穿透和吸附的影响,并以N2作为脱附气体进行脱附研究,获得的适宜吸附/脱附条件为操作温度220℃,拔头油气态空速为50h-1,进料时间为25min,脱附气体空速为50h-1,中间油吹扫4min,脱附时间21min。在优化的MSFA工艺条件下重复进行500小时吸附/脱附循环实验,验证了分子筛的吸附性能基本保持不变。而吸余油的辛烷计算值明显升高。为了适应生产的长周期性,实验还考察了以催化汽油加速失活的5A分子筛的再生吸附活性,其吸附活性可以达到新鲜5A分子筛的96%左右。设计了10万吨/年重整拔头油吸附分离基本工艺流程,经济分析表明年收益可达4600万元,该装置设备总投资约为3000万元,投资回收周期约为1年左右。
本文还采用Aspen软件,基于RadFrac严格精馏计算模型,物性算法采用BK10法,建立了重整拔头油脱附油精馏模型,对MSFA脱附油进行模拟精馏和优化,确定了脱附油精馏的操作条件,为10万吨/年重整拔头油分离过程提供有意义的工程设计数据。