探析芳烃抽提过程流程模拟研究

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1、天津大学硕士学位论文芳烃抽提过程流程模拟研究姓名：王健申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：孙津生20070501摘要芳烃是石油化工工业的重要基础原料。芳烃抽提工艺是采用溶剂抽提的方法将原料油中的非芳烃除去，得到浓度较高的芳烃产品。初步研究和对比发现，将目前已公开的热力学模型用于该过程的模拟时，均存在较大误差。本文采用流程模拟软件ASPENPLUS，利用UNIFAC官能团法对照已公开发表的现场数据，对用于描述抽提过程的热力学模型进行修改，从而实现了对芳烃抽提工艺流程的准确模拟。芳烃抽提体系含有溶剂环丁砜和水，非理想性

2、很强，该状况对全流程的计算机模拟造成了很大困难。通过对各塔的初步模拟可以看出，AspenPlus提供的模型的内部参数群对环丁砜和芳烃体系非理想性描述不准确。只有现场多元气液平衡数据才能作为计算依据，但大部分此类数据没有公开发表。此时软件现有热力学模型合理选用或可用性验证成为本项研究进展下去的关键问题。通过参照已有数据以及根据UNFIC官能团法及部分文献，对气液平衡数据进行了估算。本文针对流程中模块的特点分别使用不同的热力学模型进行筛选，最终确定抽提塔和抽余油水洗塔使用根据工艺包数据修改后的UNIQUAC模型；提馏塔使用G

3、RAYSON模型；水汽提塔使用WILS．RK模型；回收塔使用NRTL．RK模型；由于换热器和混合器这些模块的条件和其相关的塔比较接近，所以采用相近原则选择模型，所得结果十分理想。利用本文的研究成果，对于指定进料条件的芳烃抽提工艺流程可以作为工艺软件包来使用。关键词：芳烃抽提热力学模型抽提塔ASPENPLUS流程模拟ABSTRACTAromaticsisallimportantandbasiclawmaterialinpetrochemicalindustry．Aromaticsofhighpurificationisin

4、dustriallyobtainedbyextraction，whichisalladulttechnology,removingnon—aromaticsfromthefeedbycontactingwiththesolvent．Whereas，fh-ststepresearchandcontrastshowsremarkabledifferencebetweenprocesssimulationdataandpublished011一sitecounterparts．Inthisresearch,apredictio

5、nmethodforbinaryinteractionparametersandindustrialdataareadoptedtoadjustthepertinentbinaryinteractionparametersofthebuilt-inthermodynamicmethodsinASPENPLUS．Whentheflowsheetissctupinthesoftware，soundconsistencyisobtainedbetweenthesimulatedandindustrial，showingavai

6、labilityofthemodelforprocesspackage．Aromaticextraction，mentionedabove，involvessulfolanesolventandwater,causingnon-idealandconsequentlydifficultiesforprocesssimulation．Inthetrialsimulation,theinternalparametersofAspenPlusmodelalefoundnotsuitforthesystem．Inthissitu

7、ation,onlyon-siteorexperimentalvapor-liquidequilibriumdataisreliableforthecalculation，butmostofthemareunavailable．nlisdifficultytul'nstheresearchtoselectreasonableandfeasiblethermodynamicmodelsfromalltheavailableonesinthesoftware，whichcandescribethestreamdatawell

8、,oratleastclosely．Whentheclosestmodelisfound,thenexttaskistoimproveittothebestfitbyadjustingthebuilt-inparameters．Accordingtosomepublishedliteratures，equilibri