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丙烯-丙烷的分离是石油化工中的一个重要工业过程,目前工业上通常选用丙烯双塔精馏工艺,但该工艺能耗高、运行成本大。最近,兴起了一类新型的丙烯吸收剂,即含过渡金属盐的离子液体,关于丙烯-丙烷在这些新型离子液体体系中的溶解度和相平衡数据已经有一些实验数据报道,表明该离子液体吸收剂具有丙烯吸收速率快、吸收选择性大、解吸操作简单等优点,该吸收剂在分离丙烯-丙烷方面展现出了良好的应用前景。在本文,我们基于Aspen Plus软件,开发了基于离子液体的丙烯-丙烷分离新工艺,进行了流程的模拟优化,并与丙烯双塔精馏工艺进行了对比研究,为离子液体分离丙烯-丙烷新技术的推广应用建立基础和指导。具体的研究内容和结论如下:选取丙烯和丙烷进料组成分别为87.6 mol%、12.4 mol%,进料量为5000 kg/h,用Aspen Plus软件完成丙烯双塔精馏工艺流程的模拟优化计算,丙烯双塔精馏工艺的塔板数为220块塔板,分别为T101塔的120块塔板、T102塔的100块塔板;获得最佳工艺参数为:T102塔的质量回流比为14,T101塔的塔釜采出量为725 kg/h。丙烯双塔精馏工艺在最佳工艺参数条件下运行时,丙烯产量为4.25 t/h,纯度为99.51 mol%,分离工艺的总能耗折合成标准煤时为290 kg/h,标准煤热值为8.50 GJ/h,单位质量丙烯能耗为2.0 GJ/t C3H6。离子液体吸收分离丙烯-丙烷新工艺,选用Ag(Ⅰ)基离子液体BmimBF4-(0.25M)AgBF4作为吸收剂,借助于文献数据和系统估算补充完善吸收剂的数据库,随后用Aspen Plus软件完成离子液体吸收分离工艺流程的模拟优化计算,吸收塔塔板数为12块塔板;获得的最佳工艺参数为:吸收剂温度为298 K;吸收压力为7 bar;解吸塔1的压力为1 bar;解吸塔2的温度和压力分别为308 K、0.1 bar。离子液体工艺在最佳工艺参数条件下运行时,丙烯产量为4.24 t/h,纯度为99.52 mol%,分离工艺的总能耗折合成标准煤时为197 kg/h,标准煤热值为5.78 GJ/h,单位质量丙烯能耗为 1.36 GJ/t C3H6。最后,通过对比分离过程中的能量消耗发现,每生产1t的丙烯,离子液体吸收分离工艺比丙烯双塔精馏工艺节省能耗达到32%。因此,有望在化工生产过程中选用离子液体吸收分离工艺分离丙烯-丙烷混合物。