邻二甲苯-苯乙烯体系的萃取精馏研究

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1、青岛科技大学硕士学位论文邻二甲苯-苯乙烯体系的萃取精馏研究姓名：韩平申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：叶庆国20090604青岛科技大学研究生学位论文邻二甲苯一苯乙烯体系的萃取精馏研究摘要苯乙烯是重要的有机化工原料。由石脑油、柴油、液化天然气等为原料的蒸汽裂解乙烯厂的裂解汽油中含有大约4-6％的苯乙烯。从裂解汽油中回收苯乙烯涉及到苯乙烯与其它C8芳烃的分离问题，其中，邻二甲苯与苯乙烯沸点仅相差0．73℃，普通精馏难以将二者有效分离。本研究运用性质约束法选择、评价了萃取精馏分离邻二甲苯．苯乙烯的侯选溶剂，并通过溶剂存在条件下三元

2、体系汽液平衡实验，选出适宜的纯溶剂萃取剂为环丁砜。通过环丁砜．N．甲基吡咯烷酮混合溶剂配比对分离效果的影响考察，结果表明，混合溶剂分离性能优于两纯溶剂，且质量组成1：l时性能最优。在此基础上，以Aspenplus为工具，考察了溶剂比、回流比、溶剂和原料进料位置等因素对分离效果的影响，并得到在进料邻二甲苯和苯乙烯组成1：l、塔顶压力0．2bar、塔顶轻关键组分回收率>t99，0％时，萃取精馏塔适宜参数：理论板数140，溶剂和原料进料板分别为第8块和第68块，溶剂比为10，回流比7。相应的溶剂回收塔适宜参数：理论板数为100，第60块板进

3、料，回流比3．5。萃取精馏的缺点是溶剂用量较大，溶盐精馏存在管道、设备易堵塞及盐较难回收的问题。加盐萃耿精馏综合了二者的优点，又克服了各自的缺点，已成功应用于醇．水、酯．水等极性体系的分离，而对于非极性体系的分离研究则较少，尚未见加盐萃取精馏分离邻二甲苯．苯乙烯体系的研究报道。本研究以汽液平衡釜考察了不同溶盐的环丁砜对邻二甲苯．苯乙烯汽液平衡的影响，结果表明，环丁砜．水．硫氰酸钾(KCNS)选择性能优于环丁砜+N一甲基吡咯烷酮(1：1)及另几种盐的环丁砜(水，3％)溶液。利用小型间歇精馏塔，考察了环丁砜中盐浓度、溶剂比、回流比对加盐萃

4、取精馏分离邻二甲苯和苯乙烯体系的影响，结果表明，环丁砜中KCNS浓度对分离效果影响最为显著，且在0．039·mLo时分离效果最好，即环丁砜，水(3％)-KCNS(0．039tmL．1)是加盐萃取精馏分离邻二甲苯．苯乙烯体系的最佳溶剂。邻二甲苯一苯乙烯体系的萃取精馏研究本研究既是探索邻二甲苯．苯乙烯体系新的分离方法的一种尝试，又为加盐萃取精馏分离非极性体系拓宽了应用领域。关键词：萃取精馏邻二甲苯苯乙烯萃取剂模拟加盐萃取精馏青岛科技大学研究生学位论文STUDY0NSEPARATl0N0F0XYLENEANDSTⅥ冱NEBYEXTRACTI

5、VEDISTILLATIONABSTRACTStyreneisanimportantbasicrawmaterialfortheorganicchemicalindustry．Thereis4-6％ofstyreneinthepyrolysisgasolinefromtheprocessofethylenebysteamcrackingtherawmaterialssuchasnaphta,dieselandliquefiednaturalgas．Styrenecannotbeeasilyremovedfromthepyrolysis

6、gasolinebytraditionaldistillationbecauseoftheclosenessoftheboilingpointsofstyrene(nbp，145．14。C)andotherCsaromatichydrocarbonssuchasethylbenzene(nbp，136。19"C)ando-xylene(nbp，144．41℃)．ExtractivedistillationiSallimportantprocessforseparatingtheazeotropicorcloseboilingpoint

7、mixture．Thereweresomestudiesonthesolventsforrecoveryofstyrenefrompyrolysisgasolinebyextractivedistillation．Butthesuitablesolventsselectedbythedifferentresearchersweredifferenttoo．Inthisresearch，thecandidatesolventswereselectedandevaluatedbypropertyrestrictionmethod．Andt

8、hentheresultswereexaminedbythevapor-liquidequilibriumexperiment．111eresultsshowedthatthemostsuitablesingleextr