mtbe生产过程和脱硫装置的模拟与优化

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文MTBE生产过程和脱硫装置的模拟与优化论文作者：高展艳学生类别：非定向学科门类：工学学科专业：化学工程指导教师：张文林职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofChemicalEngineeringSIMULATIONANDOPTIMIZATIONOFMTBEPRODUCTIONANDDESULFURIZATIONEQUIPMENTbyGaoZhan

2、yanSupervisor：Prof.ZhangWenlinMay2017河北工业大学硕士学位论文摘要随着中国炼化技术不断发展，碳四烃产量也随之增加，然而大部分碳四烃都被人们作为燃料焚烧掉，尚未得到合理的使用。甲基叔丁基醚（MTBE）装置有效地利用碳四原料生产出纯度较高的MTBE产品来增加汽油的辛烷值。醚后碳四中硫组分质量分数较高结果导致MTBE中硫含量也居高不下。由于国家强制性标准中规定车用的汽油中硫含量要不高于10µg/g，因此MTBE产品中也要求含硫质量分数低于国家标准的要求，这也是大多数炼油化工企业

3、急于解决的问题。本论文重点解决了某生产企业MTBE的纯度过低的问题，节约了企业生产成本，并使得MTBE中硫含量达到工业生产要求的标准。论文利用AspenPlus流程模拟软件，选取不同的热力学模型对MTBE生产过程中的主要设备醚化反应器、催化蒸馏塔、甲醇萃取塔及回收塔进行了模拟，并对关键的耗能设备催化蒸馏塔及甲醇回收塔的理论塔板数、回流比、操作压力等参数进行了优化。将模拟数据和实际企业生产值进行了对比，检验了热力学模型的准确性，并将优化后的数据与先前数据进行了对比。经过模拟优化后催化精馏塔及甲醇回收塔的热负荷

4、明显降低，其中催化精馏塔热负荷降低了25.4%，甲醇回收塔热负荷降低了51.84%，产品MTBE的质量分数经过优化后达到99.17%，满足了生产要求。对MTBE装置优化前后能耗进行了经济性分析，催化精馏塔经过优化后每处理一吨物料能耗费用每小时可节约764.8元，年节约费用约为612万元，甲醇回收塔经过优化后每处理一吨物料能耗费用每小时可节约1455.504元，年节约费用约为1164万元。经过优化后可以大大节约企业能耗成本。对MTBE脱硫工艺分别采用单塔脱硫工艺和双塔脱硫工艺进行了模拟及优化，将新引进的双塔脱

5、硫工艺与传统的单塔脱硫工艺进行了对比。结果表明：两种方法均能使MTBE产品的含硫量低于10μg/g，但是双塔脱硫效果和单塔脱硫效果相比要更加优良，且甲基叔丁基醚产品收率高达99.91%。双塔脱硫工艺因为增加一个汽提塔，所以其设备费用及能耗都要高于单塔脱硫工艺，因此可以根据企业的不同需求采用不同的脱硫工艺。本文的研究成果可以用来完善某炼油企业的MTBE生产工艺包数据，降低企业生产成本，并对MTBE脱硫工艺具有一定的指导意义。关键字：甲基叔丁基醚热力学模型AspenPlus模拟优化IMTBE生产过程和脱硫装置的

6、模拟与优化II河北工业大学硕士学位论文ABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofChina'srefiningtechnology,itsby-productofalargenumberoflow-carbonhydrocarbonssuchasethercarbonfourhasnotyetbeenrationaluse.AnumberofethercarbonfourarealsomainlyburnedasacivilianfuelinChina.Methyltert

7、-butylether(MTBE)deviceseffectivelyutilizecarbontetra-feedtoproducehighpurityMTBEforincreasingtheoctanenumberofgasoline.ThehighsulfurcontentintheMTBEisalsohighbecauseoftheethercarbonfour.Asthenationalmandatorystandardsintheprovisionsofthevehiclegasolinesul

8、furcontentofnotmorethan10μg/g,soMTBEsulfurcontentshouldbereducedto10μg/gbelowasachemicalrawmaterialproduction,whichhasbecomeanurgentproblemneedtosolveinthepetrochemicalenterprises.Thispapersolvestheproblemofl