试析乙腈法抽提丁二烯工艺研究

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1、北京服装学院硕士学位论文乙腈法抽提丁二烯工艺研究姓名：胡旭东申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：傅吉全;李东风20071201北京服装学院硕t学位论文乙腈法抽提丁二烯工艺研究摘要丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料，工业上主要用萃取精馏法分离丁二烯，常用溶剂是乙腈(ACN)、二甲基甲酰胺(DMF)和N．甲基吡咯烷酮(NMP)，其中乙腈作为溶剂分离丁二烯工艺在我国多套装置上应用，但同国外装置相比能耗较高仍是国内生产丁二烯的一个急需解决的问题，所以进一步改进工艺流程，提高过程的用能效率，降低生产

2、成本，己成为企业的当务之急。本文利用Aspen软件对乙腈法抽提丁二烯进行了全流程模拟，对该流程进行了优化，实现了生产系统的节能。首先，采用静态总压釜测定了乙腈／C4体系在30℃、50℃和60℃的等温汽液相平衡数据。选用NRTL方程作为活度系数模型，由实验数据回归得到NRTL方程中的相互作用参数，模型计算值与实验值吻合良好，为模拟计算提供了数据支持。其次，利用Aspen软件对该系统进行模拟。由于该分离系统较复杂，且各个分离单元的分离任务和分离条件差别较大，本文对不同的分离单元分别采用常规和分段方程法，

3、最终模拟结果与原设计数据吻合。根据确认的热力学方程和工艺参数，分析了各塔中主要组分的分布情况，并利用灵敏度分析对全流程中关键操作参数进行讨论和优化，确定优化参数。从全流程考虑，存在较大的开发潜力，后续工段中的乙腈回收塔所分离1北京服装学院硕J二学位论文物系物性稳定，有利于增压操作，增压后塔顶蒸汽可以作为其它塔底再沸器热源，同时塔底釜液热量也进行回收；对丁二烯精制单元进塔顺序进行优化调整，对水沈单元进行优化设计，去掉原流程的一个水洗塔，使新工艺流程更加简捷、合理、节能。关键词：丁二烯；AspenPlu

4、s；汽液平衡；流程模拟；优化北京服装学院硕}学位论文STUDYoNPRoCESSoFBUTADIENEEXTRACTIVEUNITWITHACETONITRILEMETHoDABSTRACTButadieneisanimportantandbasicorganicmaterialinthepetrochemicalfield．Themajormethodforseparatingbutadieneisextractivedistillationinindustryatpresent,whichthe

5、commonusedsolventsareACN、DMFandNMP，andACNiswidelyusedinmanydevicesofseperatingbutadiene．But、vithlli曲erenergyconsumptioncomparedtoforeigninstallationsdomesticproducingbutadieneisstillaneedtobeaddressedurgently,sofurtherimprovementofprocessandtheenergyef

6、ficiencyofprocess，decreasethecostofproductionhavebecomethemosturgenttask．WiththeSOftwareofAspen．thewholeprocessofdistillingbutadienewithACNissimulatedinthisarticle．Theenergyefficiencycfthewholeseparationsystemisincreasedthroughsynthesisandoptimization．

7、First，theisothermvapor-liquidequilibriumdataforACN／C4ismeasuredunder300C、50"Cand60"Cwithstaticequilibriumkettle．TheexperimentaldataIR'ecalculatedbytheNRTLequation,theinteractionparameterofNRTLequationagecorrelatedbyexperimentaldata．Thecalculmiveresults

8、showthatcalculatedvaluesofmodelageinagreementwiththeexperimentaldata,thestudyprovidesguidanceforstepsimulating．Further,theC4hydrocarbonsseparationsystemissimulatedusingthesoftwareofAspen．Foreachunit，thethermodynamicsfunctionisconfirmed．