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裂解汽油中邻二甲苯—苯乙烯体系的萃取精馏研究

作　者: 孙晶晶
导　师: 李春利；吕建华
学　校: 河北工业大学
专　业: 化学工程
关键词: 裂解汽油 苯乙烯 萃取精馏 萃取剂 模拟
分类号: TE624.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 45次
引　用: 1次
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内容摘要


来自于乙烯装置的裂解汽油中含有大约4%～6%的苯乙烯,其中邻二甲苯和苯乙烯的相对挥发度仅为1.04,是C8芳烃分离的关键组分,工业上通常采用萃取精馏法从裂解汽油中回收苯乙烯。采用性质约束法对萃取精馏分离邻二甲苯苯乙烯体系的候选溶剂进行初步筛选,然后通过测定溶剂存在时三元体系的相平衡数据对其进行验证,最终选出邻二甲苯苯乙烯体系较适宜的萃取精馏溶剂为:N甲基吡咯烷酮。采用改进的Othmer′s平衡釜,在20 kPa下测定了邻二甲苯苯乙烯、邻二甲苯N甲基吡咯烷酮和苯乙烯N甲基吡咯烷酮三组二元体系的相平衡数据;分别采用NRTL、Wilson、UNIQUAC模型对相平衡数据进行拟合确定模型参数;依据上述三组二元体系的模型参数,预测三元体系的相平衡数据,并与实验值进行比较,结果表明Wilson方程可以较好地表达实验数据。对20 kPa下邻二甲苯苯乙烯体系的普通精馏和萃取精馏过程进行模拟与分析,结果表明萃取精馏可以有效降低精馏塔的理论板数和回流比。模拟所得萃取精馏塔的适宜操作条件为:理论板数135块,溶剂进料位置第7块板,原料进料位置第73块板,溶剂比为10,回流比为9,该条件下平衡时塔釜中苯乙烯的相对质量含量(相对于邻二甲苯)为99.346%,回收率为99.24%。溶剂回收塔的适宜操作参数为:操作压力20kPa,理论板数40块,进料位置第20块,回流比3.5。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 文献综述  9-18
  1-1 从裂解汽油中萃取精馏苯乙烯  9-10
    1-1-1 裂解汽油常规加工工艺  9-10
    1-1-2 萃取精馏法分离苯乙烯的研究进展  10
  1-2 萃取精馏  10-11
  1-3 萃取剂的选择  11-13
    1-3-1 萃取剂的选择依据  11-12
    1-3-2 萃取剂的选择方法  12-13
  1-4 相平衡  13-17
    1-4-1 相平衡概述  13-14
    1-4-2 热力学一致性检验  14-15
    1-4-3 活度系数模型  15-17
  1-5 本文研究内容  17-18
第二章 溶剂的选择  18-29
  2-1 分离物系性质简介  18-19
  2-2 性质约束法筛选溶剂  19-22
    2-2-1 候选溶剂及其物性  19
    2-2-2 修正的UNIFAC 方程计算溶剂相对挥发度  19-20
    2-2-3 溶剂的基团划分和基团参数  20-21
    2-2-4 组分饱和蒸汽压的估算  21
    2-2-5 结果与讨论  21-22
  2-3 汽-液平衡实验筛选溶剂  22-27
    2-3-1 实验试剂与检测条件  22-24
    2-3-2 实验过程  24-27
    2-3-3 实验结果与讨论  27
  2-4 本章小结  27-29
第三章 OX-ST-NMP 体系的等压汽-液平衡实验  29-37
  3-1 汽液平衡数据的处理  29-31
    3-1-1 组分含量的计算  29-30
    3-1-2 目标函数的选择  30-31
  3-2 二元体系的汽-液平衡  31-35
    3-2-1 邻二甲苯-苯乙烯体系的汽-液平衡  31-32
    3-2-2 邻二甲苯-N-甲基吡咯烷酮体系的汽-液平衡  32-33
    3-2-3 苯乙烯-N-甲基吡咯烷酮体系的汽-液平衡  33-35
  3-3 邻二甲苯-苯乙烯-N-甲基吡咯烷酮三元体系的汽-液平衡  35-36
    3-3-1 三元相平衡数据的测定与计算  35-36
    3-3-2 N-甲基吡咯烷酮对邻二甲苯-苯乙烯体系相对挥发度的影响  36
  3-4 本章小结  36-37
第四章 邻二甲苯-苯乙烯体系的萃取精馏模拟与分析  37-44
  4-1 普通精馏塔参数计算  37
  4-2 萃取精馏塔的模拟与分析  37-42
    4-2-1 模拟操作条件  37-38
    4-2-2 萃取精馏塔参数分析  38
    4-2-3 模拟结果与讨论  38-42
  4-3 溶剂回收塔的模拟与分析  42-43
  4-4 本章小结  43-44
第五章 结论  44-45
参考文献  45-48
附录Ⅰ  48-50
致谢  50-51
攻读学位期间所取得的相关科研成果  51

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