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芳烃抽提蒸馏工艺具有流程简单、操作易行、设备投资和操作费用低等特点。另外,随着炼油技术的不断提高,催化重整生成油和裂解加氢汽油中的芳烃含量不断上升,因此抽提蒸馏越来越多的成为芳烃生产的主要工艺。
环丁砜-芳烃抽提体系复杂,涉及的组分多,非理想性严重,汽-液相平衡数据不足,难以获得准确的二元交互参数。本文根据文献报道的抽提体系汽-液相平衡数据采用UNIFAC-Dortmund基团贡献模型拟合了CH2-SULF、ACH-SULF、ACCH2-SULF三对基团之间的交互作用参数,进而估算了异丙苯-环丁砜二元体系的汽-液相平衡数据,并对不同压力下苯-环丁砜、乙苯-环丁砜及甲基环己烷-环丁砜三个体系的泡点温度进行估算。计算结果与实验值对比,相对误差较小,证明了拟合数据的可靠性和准确性。经检验,拟合获得的基团交互参数可以较好地应用在环丁砜-芳烃抽提体系的相平衡计算中。
40万t/a芳烃抽提装置采用GT_BTX芳烃抽提蒸馏技术设计而成,利用AspenPlus软件建立该装置的流程模拟模型。基于前期工作获得的热力学模型参数对该工艺进行单塔及全流程模拟研究,分析相关工艺参数对抽提蒸馏塔和溶剂回收塔这两个关键设备的影响,并研究各工艺参数变化趋势及规律,确定合适的工艺参数并得出合理的计算结果。同时,还分析了回流量、采出量对苯塔和甲苯塔分离效率、热负荷的影响。
模拟结果与现场工业数据基本相符,能正确反映实际的芳烃分离过程。苯产品回收率为99.96%,纯度为99.94%,甲苯产品回收率为99.75%,纯度为99.87%,达到了工艺要求。
利用本文的结果,可以更好地消化吸收芳烃抽提蒸馏技术,为工业生产提供一定的理论指导。