高品质庚烯的工艺流程优化设计

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1、高品质庚烯的工艺流程优化设计设计：李宁陈燕舞指导：李秀喜Contents项目背景1项目设计任务2设计方案3反应过程设计4分离过程设计与优化5过程模拟与优化6流程经济分析7www.themegallery.comCompanyLogo1.项目背景庚烯的应用用作高密度聚乙烯HDPE和线型低密度聚乙烯LLDPE生产的共聚单体脂肪醇的中间体：庚烯----直链庚醇（增塑剂中间体）-----邻苯二甲酸酯增塑剂汽油添加剂（解决新标准汽油的辛烷值问题）制备高级脂肪酸：聚α—烯烃(PAO)，优质合成润滑油www.themegallery.

2、comCompanyLogo1.项目背景庚烯的制备方法萃取分离法（×）正构烷烃热裂解法（×）脂肪醇脱氢法（×）低分子烯烃共聚法：Dimersol法和Lewis酸法www.themegallery.comCompanyLogo2.项目设计任务产量规模27000吨/年产品纯度要求99.8％产品要求www.themegallery.comCompanyLogo3.设计方案选择反应原料产品性质与市场选用Dimersol法制备庚烯（1）成分（2）性质：易燃易爆，分离困难（3）价格（1）性质（2）价格www.themegallery

3、.comCompanyLogo选用原料成分工业丙烯：丙烯95.23％丙烷4.77％工业丁烯：已丁烷18.38％正丁烷21.83％异丁烯5.67％正丁烯55.73％正己烯0.09％价格丙烯9000元/吨丁烯6000元/吨高纯庚烯13000元/吨高纯己烯11000元/吨高纯辛烯9000元/吨高纯癸烯7000元/吨液化石油气5500元/吨www.themegallery.comCompanyLogo4.反应过程设计231反应器的设计确定反应物的组成反应条件的选择压力温度反应方式www.themegallery.comCompa

4、nyLogo4.反应过程设计反应器设计图1丙烯与丁烯合成1－庚烯生产装置www.themegallery.comCompanyLogo（1）确定反应物的组成当进料丙烯丁烯含量比(mol)为4:1时庚烯的选择性最大。但是综合考虑经济性与反应率，我们选择进料中丙烯丁烯的含量比（mol）为2:3，转化为工业丙烯与工业丁烯的摩尔比值约为2:5。丙烯：丁烯（mol）1:11:23:27:34:12:33:7反应选择性0.05190.07130.05550.06160.07300.07090.0589表2丙烯与丁烯不同配比下的反应选

5、择性www.themegallery.comCompanyLogo（2）反应条件连续式工艺反应器条件进料压力8.5bar进料温度25℃反应器温度45℃www.themegallery.comCompanyLogo5.分离过程设计与优化www.themegallery.comCompanyLogo（1）分离工艺的设计庚烯合成的BFDwww.themegallery.comCompanyLogo（1）分离工艺的设计1-庚烯合成的CFD流程图www.themegallery.comCompanyLogo（2）换热工艺的设计节能

6、策略：将分离塔T2、分离塔T3的产品庚烯和己烯（均为103℃）作为反应器出口换热器的热流体对反应后的总物流进行预热，使其进料温度保持在70℃左右，采用双管程进料的换热器。www.themegallery.comCompanyLogo（3）工艺的过程模拟及优化建立整体的合成模型Aspen模拟流程图www.themegallery.comCompanyLogo（4）反应转化率与选择性主要反应选择性表www.themegallery.comCompanyLogo（4）反应转化率与选择性本设计采用的原料和反应后产物的摩尔比与摩尔

7、流量www.themegallery.comCompanyLogo6.过程模拟和优化分离塔T1的设计与优化分离塔T2的设计与优化分离塔T3的设计与优化分离塔T4的设计与优化www.themegallery.comCompanyLogo（1）分离塔T1的设计与优化目的：将C4及更轻组分与重组分分离。关键组分：己烯与正丁烷（－0.5℃）优化分离要求：己烯的回收率0.99,塔釜正丁烷含量低于0.001,灵敏度分析确定理论塔板数和最佳进料板理论塔板数23进料位置11塔顶压力（bar）6塔底压力（bar）8塔顶温度（℃）48.49

8、塔底温度（℃）182.59冷凝器负荷（MMkcal/hr）-0.9296635再沸器负荷（MMkcal/hr）1.55832676蒸出率0.67回流比3.5Aspen模拟塔T1结果www.themegallery.comCompanyLogo（1）分离塔T1的设计与优化T1的理论塔板数及回流比VARY1塔顶热量（MM