裂解碳五馏分分离过程的模拟研究

摘要

碳五馏分是石脑油裂解制乙烯过程中的副产物，富含异戊二烯（IP）、间戊二烯（PD）和环戊二烯（CPD）等双烯烃，这些双烯烃化学性质活泼，可以生产石油树脂等高附加值的产品。随着近年来我国乙烯工业的迅速发展，碳五馏分的产量也快速增加，其深加工和合理利用具有提高产品的附加值和使乙烯工业向中下游延伸的意义。 本文采用流程模拟软件Aspen Plus对碳五分离过程建立了稳态模型，根据碳五馏分的特点，分别建立了CPD自二聚后经预脱重塔分离的常规分离工艺，IP和CPD分离后二聚的后二聚工艺和将二聚反应器与预脱重塔耦合为一个反应精馏塔的反应精馏工艺的稳态模拟。对进料位置、理论板数、回流比、溶剂比、侧线采出位置等工艺参数进行灵敏度分析，确定了各参数的初步优化值，重点对分离工艺中的预脱重塔、脱异戊二烯塔、反应精馏塔、萃取精馏塔和间戊二烯精制塔等精馏塔的优化过程做了分析。 在建立稳态模型之外，从工艺流程的构建、二烯烃产品的纯度和收率、再沸器能耗和萃取剂用量等方面对三种工艺做了综合评价：常规二聚工艺流程复杂，产品纯度和收率相对较低，萃取剂用量最多，但是再沸器能耗最少；后二聚工艺在工艺流程的简洁性、产品纯度和收率方面优势明显，但是热负荷能耗较高；反应精馏工艺在流程构建、产品纯度和收率以及所耗热负荷等方面处于中等水平，但是萃取剂用量最少。

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