甘醇法脱除氯甲烷中微量水的工艺设计

摘要

氯甲烷是丁基橡胶生产过程中的溶剂，起着至关重要的作用。丁基橡胶的生产工艺导致氯甲烷中含有微量水分，这些水分不仅会降低聚合度，同时也会降低成品胶产品质量。因此，如何脱除氯甲烷中水分是丁基橡胶生产中的热点问题。 活性氧化铝吸附脱水工艺是目前丁基橡胶生产中普遍采用的脱水方式，其脱除效果可以满足现阶段的生产需要，但是活性氧化铝用做吸附剂存在一定的弊端，比如：吸附容量小、易饱和、干燥周期短、需要频繁再生等等，长期使用活性氧化铝还会导致脱水系统稳定性差、操作费用高、环境污染等一系列问题。 本文通过对天然气脱水工艺的研究分析，提出三甘醇系统脱水与用活性氧化铝脱水耦合的新工艺。通过模拟软件ASPEN HYSYS对设计的工艺流程进行模拟优化，得到新工艺中关键的操作参数，并对工艺中涉及的主要设备进行详细的计算设计。 通过模拟软件计算数据得出结论，证明了该工艺的可行性。采用三甘醇法脱水后，可将原氯甲烷中的水含量由2000μg/g降到130μg/g左右，同时氯甲烷中的三甘醇含量可以控制在50mg/m3以下，通过对该工艺模拟得出结论，活性氧化铝的干燥周期得以大幅度延长，由单次72h增加到400h；同时也减少了活性氧化铝的再生次数，由年224次缩减到24次，使氯甲烷系统更加稳定；吸收水分达到饱和的富甘醇溶液经过再生系统脱水后浓度可达99.5%以上，完全可以循环使用。闪蒸出的轻烃及再生塔顶的轻组分回收到氯甲烷系统，以减少物料的损耗。

目录

声明

引言

1 文献综述

1.1 丁基橡胶的生产现状及市场前景

1.1.1 世界丁基橡胶的生产现状及市场前景

1.1.2 国内丁基橡胶的生产现状及市场前景

1.2 氯甲烷在丁基橡胶生产中的作用

1.2.1 丁基橡胶聚合反应机理

1.2.2 氯甲烷在聚合反应中的重要性

1.2.3 氯甲烷中微量水对聚合反应的影响

1.2.4 氯甲烷脱水传统工艺

1.3 盘锦和运橡胶装置氯甲烷脱水工艺现状

1.3.1氯甲烷脱水工艺流程图

1.3.2氯甲烷脱水工艺简述

1.3.3氯甲烷脱水存在的问题分析

1.4 天然气三甘醇脱水的应用

1.4.1 三甘醇脱水原理

1.4.2 工艺流程

1.4.3 主要工艺设备

1.5 化工模拟软件HYSYS简介

1.6 本课题的目的和意义

2 甘醇法脱水新工艺的模拟设计与优化

2.1 三甘醇脱水模拟设计摘要

2.1.1脱水溶剂的分析计算

2.2 脱水新工艺设计

2.2.1 工艺方案流程图

2.2.2 工艺方案简介

2.2.3 基础工艺参数和模拟参数的选取

2.3 工艺流程模拟

2.3.1 工艺流程模拟基础

2.3.2 主要单元模块的模拟

2.3.3 全流程模拟

2.4 模拟结果分析和数据优化

2.4.1 氯甲烷进料温度对脱水效果的影响

2.4.2 甘醇贫液浓度和温度对脱水效果的影响

2.4.3 甘醇循环量对脱水效果的影响

2.4.4 吸收塔塔板数和操作压力对脱水效果的影响

2.4.5 全流程数据优化

2.5 本章小结

3 甘醇法脱水主要设备的设计与计算

3.1吸收塔的工艺设计计算

3.2 换热器的设计和计算

3.3 闪蒸罐分离器的设计计算

3.4 再生系统的设计计算

3.4.1 再生塔的工艺原理

3.4.2 再生塔设备的选型

3.4.2 填料的类型与选择

3.4.3 甘醇再生方法的选择

3.4.4 再生塔的工艺计算

3.4.5 再沸器的工艺计算

3.5 甘醇循环泵的选择

3.6 管道的设计计算

3.7 甘醇脱水系统能耗物耗分析

3.8 经济效益分析

3.9 本章小结

结论

论文创新点与展望

创新点

展望

参 考 文 献

致谢

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