石腦油中鏈烴環(huán)烷烴與芳烴的工藝開發(fā)課件

1、石腦油中鏈烴環(huán)烷烴與芳烴的工藝開發(fā)課件石腦油中鏈烴環(huán)烷烴與芳烴的工藝開發(fā)課件主要內(nèi)容研究背景1研究內(nèi)容2研究方法3進(jìn)度安排4主要內(nèi)容研究背景1研究內(nèi)容2研究方法3進(jìn)度安排41研究背景石腦油（naphtha）：一部分石油輕餾分的泛稱。因用途不同有各種不同的餾程。我國規(guī)定餾程自初餾點至220左右。作為生產(chǎn)芳烴的重整原料，采70145餾分，稱輕石腦油；當(dāng)以生產(chǎn)高辛烷值汽油為目的時，采用70180餾分，稱重石腦油。1研究背景石腦油（naphtha）：一部分石油輕餾分的泛稱。石腦油中鏈烴與環(huán)烷烴含量高，芳烴含量較少，辛烷值低烷烴是最優(yōu)質(zhì)的乙烯原料，作為重整原料成芳性最差，辛烷值最低；環(huán)烷烴作為乙烯原料，

2、具有中等水平的乙烯收率，但作為重整原料非常理想；芳烴作為乙烯原料，不易裂解且易造成爐管結(jié)焦，但是很好的重整原料石腦油中鏈烴與環(huán)烷烴含量高，芳烴含量較少，辛烷值低從原料組成看，石腦油既是重整裝置的主要原料，也是優(yōu)質(zhì)的乙烯裝置原料，以上兩種流程均未對石腦油進(jìn)行合理的分離，在石油資源緊張的情況下，不利于資源的合理利用。因此對石腦油的優(yōu)化利用進(jìn)行研究具有實際意義。從原料組成看，石腦油既是重整裝置的主要原料，也是優(yōu)質(zhì)的乙烯裝我國石腦油優(yōu)化利用的現(xiàn)狀目前我國石腦油的加工流程主要有： 汽油型石腦油加工流程 高辛烷值汽油 芳烴型石腦油加工流程（BTX流程） 苯甲苯二甲苯我國石腦油優(yōu)化利用的現(xiàn)狀目前我國石腦油的

3、加工流程主要有：我國原油偏重，石腦油收率較低，長期以來存在乙烯裂解與催化重整爭原料的問題為滿足乙烯裝置的原料供應(yīng)，催化重整裝置開工不足，同時為降低乙烯裂解爐的結(jié)焦率，通常將石腦油進(jìn)行加氫或前抽提流程前加氫流程與前抽提流程對石腦油的優(yōu)化利用都不完整前加氫流程未對石腦油進(jìn)行分離前抽提流程主要是將石腦油中的芳烴進(jìn)行進(jìn)行分離，抽余油中含大量環(huán)烷烴我國原油偏重，石腦油收率較低，長期以來存在乙烯裂解與催化重整石腦油優(yōu)化分離技術(shù) 吸附分離技術(shù) 萃取分離技術(shù)石腦油優(yōu)化分離技術(shù) 吸附分離技術(shù)吸附分離技術(shù)主要是利用分子篩吸附如美國UOP公司的MaxEne工藝及美國UCC公司開發(fā)的Isosiv技術(shù)華東理工大學(xué)提出的

4、“分子管理技術(shù)集成優(yōu)化石腦油資源”概念，采用5A分子篩固定床4塔并聯(lián)吸附過程，并耦合乙烯裂解與催化重整工藝吸附分離技術(shù)主要是利用分子篩吸附石腦油優(yōu)化分離技術(shù) 吸附分離技術(shù) 萃取分離技術(shù)石腦油優(yōu)化分離技術(shù) 吸附分離技術(shù)萃取分離技術(shù)芳烴含量大于70時宜采用萃取精餾,芳烴含量低于70時宜采用液液抽提萃取分離技術(shù)成功工業(yè)化的較多 如以甘醇類為溶劑的Udex法， 以環(huán)丁砜為溶劑的Sulfolane法， 以DMSO為溶劑的IFP法， 以NMP為溶劑的Arosolvan法， 以NFM為溶劑的Formex法和Morphylex法石油化工科學(xué)研究院開發(fā)的以環(huán)丁砜為溶劑的抽提精餾分離芳烴技術(shù)（SED)萃取分離技術(shù)

5、芳烴含量大于70時宜采用萃取精餾,芳烴含量低于吸附分離技術(shù)與萃取分離技術(shù)相比，抽余油中正構(gòu)烷烴含量更少，分離更徹底，但目前工業(yè)化程度較小萃取分離技術(shù)種類多，工業(yè)化程度較好，但萃取劑的選擇對分離效果的影響顯著，且存在分離不夠徹底的問題吸附分離技術(shù)與萃取分離技術(shù)相比，抽余油中正構(gòu)烷烴含量更少，分本課題的意義研究者對石腦油的優(yōu)化利用提出了不同的方案，但目前尚無石腦油原料優(yōu)化利用的完整工藝流程本課題的意義是提出一種新的流程：萃取分離，實現(xiàn)石腦油中鏈烴環(huán)烷烴及芳烴的優(yōu)化利用本課題的意義研究者對石腦油的優(yōu)化利用提出了不同的方案，但目前2研究內(nèi)容本課題通過萃取分離，將石腦油分成富含烷烴的抽余油和富含環(huán)烷烴與

6、芳烴的抽出油，再經(jīng)水洗、汽提、精餾等方法，將抽出油與萃取劑進(jìn)行分離，利用Aspen plus進(jìn)行工藝模擬，建立完整的工藝流程，實現(xiàn)石腦油的優(yōu)化利用凈化后的抽出油可作為優(yōu)質(zhì)重整原料，抽余油作為優(yōu)質(zhì)的乙烯裂解原料可進(jìn)行乙烯裂解2研究內(nèi)容本課題通過萃取分離，將石腦油分成富含烷烴的抽余油和進(jìn)行工藝模擬計算時，需要提供萃取劑與關(guān)鍵組分（環(huán)烷烴、芳烴）的交互作用參數(shù)，但目前軟件中的缺少絕大多數(shù)環(huán)烷烴與萃取劑的交互作用參數(shù)，必須依靠實驗提供相平衡數(shù)據(jù)擬合參數(shù)對于萃取過程，體系必須處于兩相區(qū)，也必須通過液液平衡實驗獲得相平衡數(shù)據(jù)繪制相圖，由相圖分析得到處于兩相區(qū)時各物質(zhì)的比例關(guān)系故課題整體可分為兩部分進(jìn)行：實

7、驗部分和模擬部分進(jìn)行工藝模擬計算時，需要提供萃取劑與關(guān)鍵組分（環(huán)烷烴、芳烴）2.1實驗部分液液平衡數(shù)據(jù)的測量采用液液平衡釜利用氣象色譜儀對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量分析所需主要實驗儀器： 液液平衡釜 氣象色譜儀及色譜工作站 精密溫度計 多功能恒溫水?。ㄓ驮。┱袷幤?精密電子天平2.1實驗部分液液平衡數(shù)據(jù)的測量采用液液平衡釜液液平衡釜 液液平衡釜 萃取劑的選擇有三種 （1）純?nèi)軇┤绛h(huán)丁砜（sulfolane)，N-甲?；鶈徇?(NMF),二甲基亞砜(DMSO),N-甲基吡咯烷酮 (NMP),或N,N-二甲基甲酰胺（DMF) （2）由兩種或兩種以上的萃取劑組成的混合溶劑 （3）純?nèi)軇┲屑尤牒线m的助溶劑萃

8、取劑的最終選擇由實驗結(jié)果決定萃取劑的選擇有三種石腦油成分復(fù)雜，實驗時選擇有代表性的物質(zhì)作為研究對象： 芳烴：苯，甲苯 環(huán)烷烴：環(huán)戊烷，環(huán)己烷，甲基環(huán)己烷石腦油成分復(fù)雜，實驗時選擇有代表性的物質(zhì)作為研究對象：大多數(shù)有關(guān)相平衡的文獻(xiàn)都集中在 the Journal of Chemical Thermodynamics(二區(qū)) the Journal of Chemicaland Engineering Data(二區(qū)) Fluid Phase Equilibria(三區(qū))對環(huán)烷烴與鏈烴的相平衡研究較少，對芳烴與環(huán)烷烴或鏈烴的液液相平衡研究較多石腦油中鏈烴環(huán)烷烴與芳烴的工藝開發(fā)課件1）Measure

9、ment of (Liquid+Liquid) Equilibria for (N-formylmorpholine+Benzene+Cyclohexane）at Temperatures (303.15,308.15,and313.15)K 2）Liquid-Liquid Equilibria Measurement of Systems Involving Alkanes(Heptane and Dodecane),Aromatics(Benzene or Toluene) and Furfural 3）Determination and correlation of liquidliqu

10、id equilibria for four binary N,N-dimethylformamide + hydrocarbon systems 主要工作是獲得N,N-二甲基甲酰胺與烷烴（己烷，庚烷，辛烷，環(huán)己烷）的相平衡數(shù)據(jù)，利用NRTL方程回歸，并利用UNIFAC(Dortmund)模型進(jìn)行預(yù)測，比較了預(yù)測值與實驗值之間的誤差the Journal of Chemical Thermodynamics the Journal of Chemical and Engineering DataFluid Phase Equilibria主要內(nèi)容是測定烷烴（庚烷與十二烷），芳烴（苯或甲苯）與糠

11、醛的相平衡數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)可靠性進(jìn)行了檢驗，利用NRTL方程回歸相平衡數(shù)據(jù)主要內(nèi)容是測定N-甲?；鶈徇c苯，環(huán)己烷的相平衡數(shù)據(jù)，得到了N-甲酰基嗎啉的選擇性系數(shù)與分配系數(shù)利用NRTL方程與UNIQUAC方程對相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸獲得交互作用參數(shù)1）Measurement of (Liquid+Liqui2.2模擬部分2.2模擬部分利用實驗獲得的相平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，獲得NRTL或UNIQUAC方程的交互作用參數(shù)后，建立流程圖，進(jìn)行模擬，流程圖如下2.2模擬部分2.2模擬部分王健，孫津生等利用Aspen Plus對環(huán)丁砜芳烴抽提體系進(jìn)行了模擬，依據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)及UNIFAC官能團(tuán)法對氣液平衡數(shù)據(jù)進(jìn)行估算，根據(jù)物系特點確定各塔最佳的熱力學(xué)模型，獲得比較理想的結(jié)果陳東初，葉紅齊對N-甲?；鶈徇紵N抽提體系進(jìn)行了研究，根據(jù)獲得的液液相平衡數(shù)據(jù)對抽提過程進(jìn)行了模擬，探討了N-甲?；鶈徇某樘嵝阅芗盁崃W(xué)模型在抽提中的應(yīng)用何西濤，干愛華，周子勝利用PRO對環(huán)丁砜芳烴抽提體系進(jìn)行了逐塔模擬與優(yōu)化，進(jìn)而對全流程進(jìn)行了優(yōu)化模擬，給出了最佳的工藝操作參數(shù)王健，孫津生等利用Aspen Plus對環(huán)丁砜芳烴抽提體系進(jìn)模擬的主要工作初步模擬中期模擬最終結(jié)果熟悉軟件，初步確定操作工藝參數(shù)，獲得初始模擬結(jié)果優(yōu)化各個單元操作的計算模型，選擇物系