重芳烴抽提體系相平衡及熱力學(xué)模型基礎(chǔ)研究.pdf

1、乙烯裂解原料中芳烴的含量對(duì)烯烴收率有重要影響。裂解原料中芳烴含量過高會(huì)導(dǎo)致烯烴收率大幅減少并造成裂解爐的結(jié)焦,減少裂解爐的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。故乙烯裂解原料脫芳改質(zhì)具有重要意義和研究?jī)r(jià)值。本文采用液液萃取的方式脫除石腦油中的芳烴。鑒于采用的裂解原料石腦油較重,C10以上芳烴含量較高,故首先在測(cè)定液液相平衡數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上考察了不同萃取溶劑的綜合性能,確定最佳重芳烴萃取溶劑;在實(shí)驗(yàn)測(cè)定含水量為0.02％、0.3％、0.5％、0.8％的環(huán)丁砜與裂解原料重

2、石腦油在溫度為313.15K、323.15K、333.15K、343.15K、353.15K,壓力為1atm下的液液相平衡數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,全面考察了環(huán)丁砜的芳烴抽提性能;考察了溶劑含水量、萃取溫度、劑油比以及萃取級(jí)數(shù)等工藝參數(shù)與溶劑對(duì)不同碳數(shù)芳烴選擇性系數(shù)及芳烴的分配系數(shù)之間的關(guān)系;由于石腦油組分復(fù)雜,故將其按PONA方法進(jìn)行歸類,建立虛擬多元組分。運(yùn)用Aspen Plus/Aspen Properties化工模擬軟件,采用NRTL和UN

3、IQUAC活度系數(shù)模型將313.15K～333.15K液液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)計(jì)算,結(jié)合Broyden法對(duì)液液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算,比較NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)模型對(duì)環(huán)丁砜重芳烴抽提液液相平衡過程的描述性。
　　 本研究表明,環(huán)丁砜對(duì)輕質(zhì)芳烴具有良好的選擇性,但溶解性遜于N-甲?；鶈徇?對(duì)重質(zhì)芳烴的溶解性和選擇性均優(yōu)于N-甲?；鶈徇投谆鶃嗧?。鑒于裂解原料石腦油中較重,故選擇環(huán)丁砜為萃取溶劑;在環(huán)丁砜芳烴抽提體系中,輕

4、質(zhì)芳烴的分配系數(shù)與溫度呈正相關(guān)而與進(jìn)料劑油比反相關(guān)。環(huán)丁砜對(duì)輕質(zhì)芳烴的選擇性系數(shù)隨溫度升高而下降,隨輕相中芳烴含量的降低而變大。但重質(zhì)芳烴的分配系數(shù)和環(huán)丁砜對(duì)其選擇性系數(shù)則隨溫度和進(jìn)料劑油比變化不大。環(huán)丁砜含水量為0.5％時(shí),其對(duì)芳烴的溶解性能改變不大,但選擇性得到明顯改善。采用NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)模型對(duì)液液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)并將所得熱力學(xué)模型參數(shù)代入熱力學(xué)方程對(duì)液液相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)計(jì)算。比較預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值之間的偏差和平均