基于从裂解汽油中萃取精馏分离苯乙烯的基础研究

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1、河北工业大学硕士学位论文从裂解汽油中萃取精馏分离苯乙烯的基础研究姓名：徐志东申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：侯凯湖20090301河北工业大学硕士学位论文从裂解汽油中萃取精馏分离苯乙烯的基础研究摘要裂解汽油C8芳烃馏分含有约35%～50%的苯乙烯，采用苯乙烯萃取精馏工艺处理该馏分不仅能够分离出纯度较高的苯乙烯，而且可减少该馏分加氢处理中氢气的消耗量，减轻加氢过程的苯乙烯聚合和催化剂失活问题的困扰，同时有效减少了经两段加氢后的萃余馏分中的乙苯含量，使其更适合作为芳烃抽提的原料。研究了以环丁砜为溶剂，亚硝酸钠为阻聚剂，在15kPa绝压条件下，用连续萃取精馏方法从模拟C8芳烃

2、馏分中分离苯乙烯的过程。采用正交试验设计方法安排实验，分别以苯乙烯的纯度和萃取率为评价指标，对萃取精馏过程的主要影响因素—剂油比、回流比、塔釜温度进行了考察。实验结果表明：以塔釜苯乙烯纯度为考察指标时，各因素的影响顺序为：塔釜温度＞剂油比＞回流比；以萃取率为考察指标时，各因素的影响顺序为：剂油比＞塔釜温度＞回流比。对回流比和剂油比的进一步优化表明：增大回流比，对苯乙烯纯度无明显影响，萃取率略有提高，提高剂油比则可同时提高苯乙烯纯度和萃取率。溶剂稳定性实验表明回收的环丁砜的稳定性较好，可以循环使用。测定了邻二甲苯+环丁砜、苯乙烯+环丁砜两个二元体系的等压汽液相平衡数据，实验数据经H

3、errington法检验符合热力学一致性。分别用vanLaar、Margules、Wilson、NRTL和UNIQUAC方程等活度系数模型关联了实验数据，采用极大似然估计和单纯形法回归确定了模型参数。经对比Wilson方程可以较好地描述实验数据。采用基团贡献法计算得邻二甲苯+苯乙烯二元体汽液相平衡数据，并进而确定了该体系的Wilson方程模型参数。基于上述三个二元体系的研究结果，采用多组分混合物Wilson方程预测了对应的三元体系的汽液相平衡，预测结果与实验结果基本吻合。溶剂环丁砜和C8芳烃馏分中关键组分邻二甲苯、苯乙烯的汽液相平衡数据的获得可为萃取精馏塔的理论计算和设计提供参考

4、。采用实例数据，通过求解物料平衡方程确定了各股物料的组成和流量，并用Fenske方程估算了实例条件下的理论塔板数，用ProII软件对萃取精馏过程的模拟数据和实验数据的比较表明Flory-Huggins活度系数模型可以较好地适用于所研究的体系。采用FUG（Fenske–Underwood-Gilliland）简捷计算方法，根据设计条件，对萃取精馏塔进行了设计型计算，ProII软件的模拟结果与设计结果基本一致。关键字：裂解汽油，苯乙烯，环丁砜，萃取精馏，正交试验，汽液平衡，模拟河北工业大学硕士学位论文SEPARATIONOFSTYRENEFROMPYROLYSISGASOLINEBY

5、EXTRACTIVEDISTILLATIONABSTRACTC8aromaticsfractionfrompyrolysisgasolinecontainsabout35%to50%ofstyrene.Recoveringstyrenefromthisfractionusingacontinuousextractivedistillationtechniqueisnotonlyabletoproducehigh-puritystyrene,butalsoreducethehydrogenconsumption,thestyrenepolymerization,andthecata

6、lystdeactivationproblemsduringhydrogenationunit.Inaddition,thefraction,obtainedfromhydrogenationoftheextractionraffinate,containsquitelowconcentrationofethylbenzeneconcentrationandismoresuitableasthefeedstockofanaromaticextractionunit.AseparationprocessofstyrenefromC8fractionbycontinuousextra

7、ctivedistillationhasbeeninvestigatedat15kPa(absolute),usedsulfolaneassolventandsodiumnitriteaspolymerizationinhibitor.Orthogonalarraydesignmethodwasappliedtoarrangetheexperiments.Theaffectsofthreefactors,namelysolventratio,refluxratioandreboi