资源描述：
《渗透汽化优化乙烯原料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第5期膜科学与技术Vol.30No.52010年10月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYOct.2010渗透汽化优化乙烯原料11*2111郭春刚,李战胜,熊纯青,李杨,张春庆,王玉荣(1.大连理工大学化工学院高分子材料系精细化工国家重点实验室,大连116012;2.中国石油独山子石化公司研究院,新疆独山子833600)摘要:多元芳烃/烷烃混合物的渗透汽化膜分离技术是降低石脑油的芳烃含量,生产低芳优质乙烯原料的潜在技术.以独山子石化公司提供的直馏石脑油为原料,采用
2、芳烃优先透过的商品渗透汽化膜对渗透汽化降低芳烃含量,优化乙烯原料进行探索.研究结果表明,石脑油渗透2汽化过程的渗透通量在0.08~1.07kg/(mh)之间,增浓系数在1.4~4.5之间;不同芳烃组分的增浓系数随碳数增大而降低.随切割比增大,石脑油的芳烃含量下降.切割比为20%时,石脑油的芳烃质量分数由7.52%降至4.67%,下降了38%,初步证实了渗透汽化膜分离技术降低石脑油的芳烃含量,优化乙烯原料的可行性.关键词:渗透汽化;石脑油;芳烃/烷烃分离中图分类号:TQ028.8文献标识码:A文章编号
3、:1007-8924(2010)05-0094-04乙烯原料的优劣对乙烯生产有着至关重要的影不受汽液平衡关系的限制,适合分离恒沸物以及由沸响,原料费用在乙烯成本中占很大比例,乙烯原料的点接近的组分构成的混合物,特别适用于脱除混合物轻质化、优质化是降低乙烯生产成本和装置综合能耗中浓度较低的组分,是降低石脑油的芳烃含量,优化[1]最有效的途径.石脑油是主要的乙烯裂解原料,但乙烯原料的潜在技术.但是,芳烃/烷烃渗透汽化分离族组成不同,裂解性能差异很大.石脑油中的芳烃不的研究一直是膜科学技术领域的难点,目前也还多
4、集[6,7]易裂解,是造成乙烯裂解炉结焦、生产周期缩短、综合中在苯/环己烷等二元体系,很少涉及石脑油这[8]能耗高的主要原因.因此,降低芳烃含量,能够减少裂样复杂的多元芳烃/烷烃混合物,尽管后者与降低解炉结焦,延长乙烯装置运行周期,降低乙烯成本.石脑油的芳烃含量,优化乙烯原料紧密相关.UOP公司开发的MaxEne工艺,采用吸附分离本文采用芳烃优先透过的商品渗透汽化聚合物技术处理石脑油,提高石脑油中正构烷烃的含量,提复合膜,以中国石油独山子石化公司提供的直馏石脑[2]高乙烯收率.乙烯咨询公司的NAPEX工艺把芳
5、油为原料,考察了原料液温度、渗透侧压力、芳烃碳数烃抽提和乙烯裂解装置集成在一起,从含大量烷烃以及切割比等因素对石脑油渗透汽化过程的影响,一而又不符合要求的石脑油中脱除芳烃,精制后的石则了解石脑油这类复杂的多元芳烃/烷烃混合物的渗[3][4]脑油含极少芳烃,可提高烯烃产率.国内何琨等透汽化行为,二则探讨渗透汽化膜分离技术降低石脑提出了优化裂解原料的前抽提乙烯联合装置工艺流油的芳烃含量,改善乙烯原料质量的可行性.程,降低乙烯联合装置的总能耗.吸附分离和芳烃抽1实验部分提都存在设备多、投资大、操作复杂的不足,对于
6、芳烃含量低于20%的芳烃/烷烃混合物,目前还没有1.1实验原料[5]经济有效的分离方法.中国石油独山子石化公司提供的直馏石脑油的渗透汽化是一种高效、清洁的新型膜分离工艺,沸程范围为43.3~191.2,其烃类族组成如表1依靠组分在膜中的溶解和扩散能力的不同实现分离,所示,其中芳烃总含量为7.52%.收稿日期:2009-06-02;修改稿收到日期:2009-08-10作者简介:郭春刚(1982-),男,天津市人,硕士研究生,研究方向为膜分离.*通讯联系人,E-mail:lizs@dlut.edu.cn第5
7、期郭春刚:渗透汽化优化乙烯原料95表1石脑油的烃类族组成(质量分数/%)Table1CompositionofNaphtha烷烃芳烃合计正构异构环烷烃苯甲苯C8C9C1040.8021.6929.990.131.152.333.380.53100.001.2渗透汽化实验和渗余物两股物料,如图2所示.切割比是指渗透物图1是自制的渗透汽化实验装置的流程示意的质量占原料质量的比例,即-33图,原料罐容积为1010m,有效膜面积为1.734切割比=(渗透物质量/原料质量)100%(3)-3210
8、m.如果没有特别说明,原料液循环流量设-33定为4010m/h,以消除浓差极化的影响.进料罐和膜评价池采用恒温水浴保持恒定温度.渗透物由液氮冷阱收集,并由电子天平称重确定渗透通量.采用配备50m0.2mm0.5mHP-PONA毛细管色谱柱的天美GC7890II气相色谱仪分析石脑油样品,通过PONA值计算软件确定石脑油的正构图2渗透汽化切割过程示意图烷烃(P)、异构烷烃(I)、烯烃(O)、环
