连续精馏法对加氢裂解C_9芳烃预处理的研究

对乙烯生产过程中的主要副产物加氢裂解C9芳烃的用途简要概括;提出采用连续精馏法预处理加氢裂解C9芳烃,切除重组分,提取其中的C9芳烃馏分。实验中探讨塔釜温度、进料量、出料量、提馏段高度及精馏段高度对分离过程的影响,并采用最小方差法关联实验数据、牛顿迭代法迭代,实验值和关联值相差较小,实验结果准确、可靠。在优化条件下,可以将C9芳烃馏分的质量分数由原料中的29.701 0%提高至86.784 6%,收率73.048 6%。为进一步的放大实验提供了依据。     

精馏集成技术在C_9芳烃资源综合利用过程中的应用

对乙烯生产过程中的主要副产物C9芳烃资源的开发前景进行了简要概括,系统总结了C9芳烃资源的生产现状、C9芳烃资源的用途及C9芳烃资源的深加工工艺,进一步展望了C9芳烃资源的开发前景及经济价值;提出采用精馏集成技术、通过多股连续侧线出料精馏和萃取精馏相结合的方法提取C9芳烃资源中的三甲苯馏分,为歧化反应生产二甲苯提供原料;建立多股连续侧线出料精馏装置,考察各种因素对分离结果的影响,在优化条件下,可以将加氢C9芳烃资源中的三甲苯含量提高到90.88%,收率为76.49%;建立萃取精馏装置,采用单级循环气液平衡装置测定气液平衡数据,筛选出最佳的萃取溶剂,考察各种因素对分离结果的影响,在优化条件下,可以将加氢C9芳烃资源中的三甲苯含量提高到98.63%,收率为92.64%,萃取溶剂可再生、循环使用。     

萃取精馏提取高纯度丙醛的模拟及实验研究

提出了采用连续复合萃取精馏法提取高纯度的丙醛,建立连续复合萃取精馏装置,精馏段采用θ环填料结构,研究了塔板数变化对分离过程的影响,并采用气相色谱分析实验结果。在优化条件下,可以将丙醛的质量分数由原料中的90.83%提高至99.73%,收率为91.50%,同时采用Aspen Plus软件对实验进行模拟,实验值与模拟值基本一致。为进一步放大实验及萃取精馏提取高纯度丙醛提供依据。     

连续减压双塔精馏法提取裂解C_9芳烃中的茚

概述了裂解C9芳烃中茚在工业生产中的应用,提出采用连续减压双塔精馏法初步浓缩裂解C9芳烃中茚的方法。采用Aspen Plus软件考察压力、塔板数、回流比、进料位置、进出料比等参数对分离过程的影响,并优化过程条件;根据模拟优化条件,建立连续减压精馏装置,减压塔采用弹簧填料式结构,进行2次减压精馏实验研究,考察回流比及进出料比等参数对茚质量分数及收率影响,比较模拟和实验结果,确定分离过程最佳条件,为进一步研究提纯茚的含量以及工业上放大实验连续减压精馏法提取茚提供基础和依据。     

C_9闪蒸油加氢及切割分馏

裂解C9馏分作为裂解乙烯的副产物,可以采用成熟的加氢技术及精馏技术,生产市场需求量大且附加值较高的芳烃溶剂油及高辛烷值汽油调和组分,对于提高C9装置的整体效益以及C9原料的深加工利用都具有十分重要的意义。     

萃取精馏提取高纯度三甲苯的模拟研究

采用单级汽液平衡釜测定加氢裂解C9芳烃与溶剂之间的汽液平衡数据,计算各组分与茚满的相对挥发度,筛选出邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为最佳溶剂。采用Aspen P lus流程模拟软件模拟加氢裂解C9芳烃萃取分离结果,模拟结果与实验结果相对误差小于1%。考察了萃取段理论板数、溶剂比(原料与溶剂的质量比)、回流比等因素对分离效果的影响。模拟结果表明,萃取精馏塔的最佳工艺条件:萃取段理论塔板数35,溶剂比0.5,回流比5。此时,三甲苯质量分数和收率分别达到99.87%和96.20%。     

连续侧线出料精馏法分离重整C10芳烃

简要介绍C10芳烃的现状及开发前景;提出采用分离集成技术从重整C10芳烃中提取均四甲苯,采用侧线出料精馏技术从C10芳烃中提取均四甲苯馏分;建立侧线精馏实验装置,研究侧线精馏过程中各种因素对均四甲苯含量、收率的影响,均四甲苯的含量一次可以达到25.0%以上,收率达到98.0%左右;研究结果为进一步提纯均四甲苯提供有效依据。     

催化裂解石脑油加氢利用路线开发

催化裂解与传统的高温蒸汽裂解相比,通过催化剂降低催化裂解反应活化能和反应温度,除生产乙烯、丙烯和丁烯等主要化工原料外,还副产一定量的轻质芳烃。分析催化裂解石脑油,结果表明,催化裂解石脑油主要为C₅~C₉馏分,芳烃质量分数62.97%,苯、甲苯和二甲苯质量分数54.38%,与全馏分裂解汽油相当,是优质的抽提芳烃原料。提出对原料进行预处理后,经两段加氢、产品抽提芳烃的利用路线,并在试验室采用切割塔及等温床完成对原料的预处理,制取满足两段加氢要求的原料。在一段入口温度(45~55) ℃、反应压力2.8 MPa、氢油体积比100∶1、液时空速1.5 h-1和二段入口温度(250~255) ℃、反应压力2.8 MPa、氢油体积比600∶1和液时空速1.5 h^-1条件下,对一段和二段进行1 000 h的加氢评价试验,结果表明,一段加氢后产品双烯值均＜2.5 g-I·（100g油）^-1,二段加氢产品溴价＜1.0 g-Br·（100g油）^-1,硫含量＜1.0 μg·g^-1,满足芳烃抽提对原料烯烃及硫含量的要求。     

浅色芳烃石油树脂合成工艺的研究

以裂解C9馏分和C9馏分精馏切割后所得的苯乙烯为原料,通过脱色处理,用BF3催化聚合,合成了浅色C9芳烃石油树脂。当脱色苯乙烯和脱色C9原料质量比为3∶1,反应温度为10℃,反应时间为15 h,催化剂用量为2%时,树脂综合性能最好,色度为4号,软化点为105.9℃,且收率为33.5%。     

不同重芳烃原料的加氢裂解反应

以Pt M/ZSM-5为催化剂,在固定床反应器中考察了几种不同重芳烃原料的加氢裂解反应。结果表明:以非芳含量较高的裂解C9为原料,由于非芳烃加氢裂解反应放热剧烈,导致反应温升过高,甲烷产生量较大;以非芳含量较低的重整C9为原料,反应条件温和,温升较小,催化剂表现出良好的反应性能,可较大幅度地增产二甲苯,并在C9馏分中富集三甲苯组分,甲烷产生量较低;裂解C9和重整C9混合进料可以抑制过高的反应温升,能够较好地抑制甲烷生成。     

分隔壁精馏塔分离裂解汽油

自制一套塔高8.3m可拆装10L釜分隔壁精馏塔小试装置分离裂解汽油,考察不同的出料位置、侧线采出量、液体分配比等参数对分离效果的影响。得出较佳工艺条件为:进料速度6L/h,进料温度56℃,塔顶出料1.1L/h,回流量为1.5L/h,液体分配比(主:副)为2:1及侧线出料量3.6L/h。在此条件下,塔顶C5的质量分数达到98.5%以上,侧线C5的质量分数小于2%,满足分离要求。该工艺缩短了流程,减少了设备投资。     

共沸精馏分离乙醇-异丙醇

为了分离乙醇-异丙醇混合物,研究了共沸精馏在乙醇-异丙醇物系中的应用。根据共沸剂的选取原则选定出1-己烯作为共沸精馏分离乙醇-异丙醇混合物的共沸剂,使用ASPEN模拟软件模拟连续和间歇共沸精馏分离乙醇-异丙醇工艺流程,并通过间歇共沸精馏实验考察了所选共沸剂的分离效果。结果表明：使用1-己烯作为共沸剂能成功的分离乙醇-异丙醇混合物;采用有30块理论板的填料塔,回流比为25,共沸剂1-己烯与乙醇的质量比为4∶1,塔釜异丙醇的质量分数达到99.77%。     

乙二胺直接环化产物的分离与模拟

提出以甲苯为共沸剂去除混合溶液中的乙二胺和结晶水的间歇共沸精馏法,最后得到质量分数为96.79%的哌嗪及98.26%三乙烯二胺产品,并以水为萃取剂,实现共沸剂的回收利用。采用Aspen Plus化工模拟软件对精馏分离过程进行模拟计算,设计了4塔精馏分离及共沸剂回收的工业化实验装置,利用灵敏度分析模块对精馏塔各操作参数进行优化,从而获得质量分数分别为98.60%和99.20%的哌嗪和三乙烯二胺产品。     

侧反应器反应精馏方法生产醋酸甲酯的模拟

采用强酸性阳离子交换树脂催化醋酸与甲醇反应精馏生成醋酸甲酯,可避免硫酸作为催化剂的不足。但该非均相催化反应受平衡限制,且达到平衡时间较长,采用传统反应精馏塔难以提供足够反应空间。文中设计侧反应器与精馏塔耦合新工艺,采用Aspen Plus软件模拟研究了侧反应器数量、位置,原料进料位置,回流比,醇酸比等对反应精馏过程的影响。结果表明,当装置具有7个侧反应器,反应器间隔4块板,在优化的操作条件下,醋酸甲酯质量分数可达99.1%。     

萃取精馏分离苯乙酮与α-苯乙醇的模拟研究

苯乙酮与α-苯乙醇属近沸点物系,用普通精馏方法很难将二者进行有效地分离。在对已报道的分离方法进行比较分析的基础上,提出了采用萃取精馏方法来分离苯乙酮和α-苯乙醇。文中首先通过定性判断和基团贡献法定量地估算选择了该二元物系合适的萃取剂为丙三醇。然后采用Aspen Plus化工模拟软件中的RadFrac模块进行了萃取精馏塔的模拟,分别考察了溶剂与原料进料位置、回流比、溶剂比对分离效果的影响。结果表明:对于处理量为1 000 kg/h的待分离物系,操作压力为5 kPa,在塔板数为30的条件下萃取精馏塔在原料进料位置为第19块塔板,溶剂进料位置为第6块塔板,回流比为3∶1(质量比),溶剂流率为800 kg/h的优化条件下,可以使塔顶苯乙酮质量分数达到99.8%,且塔釜几乎不含苯乙酮。模拟结果对进一步的实验研究和工业生产具有一定的指导意义。     

炼油减压精馏塔汽提工艺传质过程模拟与分析

为了揭示减压塔汽提工艺的传质过程特性,进而改进汽提操作,采用改进的减压精馏过程模拟方法和传质计算方法,分析了炼油常减压装置的汽提工艺的传质特点。在深化对于汽提工艺的理解基础上论证了采用填料汽提塔(段)的必要性以及设计、分析的基本方法。计算分析结果表明侧线汽提塔内填料分离性能保持恒定,汽提塔的分离效率与减压塔对应分离段接近,所以在设计和操作中应给予汽提塔(段)充分重视。减压塔底汽提段的工艺和水力学特点与侧线汽提塔相同。塔底汽提蒸汽质量流率应小于减压塔进料质量流率1%,否则将导致减压塔整体分离效率降低。     

内部热耦合精馏塔的操作性能与模拟

对同轴式内部热耦合精馏塔的操作性能和节能效果进行了研究,考察了全回流操作条件下,压缩比对回流量、冷凝器负荷和再沸器负荷的影响。结果表明,随着压缩比的增大,回流量、冷凝器负荷和再沸器负荷均降低。通过实验数据计算得到了该塔的理论板数和两塔间的传热量,精馏段为9块理论板,提馏段为4块理论板,当压缩比为2.2:1时,两塔间传热量为9.98kW。连续操作条件下,对内部热耦合精馏塔的节能效果进行了分析,通过与常规精馏塔的比较,内部热耦合精馏塔可节约52.3%的冷量,输入的再沸器和压缩机总负荷可节约20.34%。另外,基于实验数据,对该内部热耦合精馏塔进行了动态模拟,经连续操作下的实验验证,该内部热耦合精馏塔可在2h后达到稳定操作。     

基于旋转分相单元的电容式气液两相流含液率测量

为提高电容器对含水率测量的能力,设计与其相匹配的旋转分相单元,以实现气液两相流含水率的起旋分相式电容测量。在电容传感器的测量单元基础上,增加旋转分相单元,利用气液两相流体力学理论对其结构进行设计优化,并根据实际应用条件确定分离圈数,保证气液分相效率。旋转分相单元克服了气液两相流流动形态的多样性,将体积含水率信息转换成液膜厚度信息及截面含水率信息进行测量。经实验验证,Lockhart-Martinelli截面含气率模型与实验中电容器测量截面含气率具有良好的一致性,其能够实现对体积含水率20%以内的气液两相流有效测量,体积含水率的绝对误差在±2%以内。