煤基混合碳四烃分离工艺的模拟与优化Simulation and optimization of coal based mixed carbon four hydrocarbon separation process.pdf

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1、学１＾号：０４５１３０２１０＊Ｕｌ煤基混合碳四姪分离工艺的ｉｔｉｌｉｇ目：模拟与优化工程领域：化学工程流程模拟与优化研究方向：论文作者：王杨杨李涛教授学校导师：企业导师李真泽教授级高工：２０１日１１０６定稿日期：年月日ｔ’乂乂学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华东理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印

2、、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况：□保密，保密期（年日至年月日）＿＿月＿＿＿＿学位论文作者签名：王句呼苗指导老师签名：ｋ■１１？１；年＞明日期；＞１王年吟月Ｍ日日期＞］／日分类号：ＴＱ２１１密级：ＵＤＣ：华东理工大学工程硕±学位论女煤基海合碳四姪分离工艺的模拟与优化王杨杨指导教师姓名；李涛教授华东理工大学李真泽教授级高工中石化上海工程有限公司申请学位级别：硕±工程领掩化学工程２０－－０６２０－１－１５２１０论文

3、定稿日期；１５１１论文答辩日期：学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席：沈本贤教授评阅人；应卫勇教授畅延青教授级高工作者声明我郑重声明；。本人恪守学术道德，崇尚严谨学风所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何他人己经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名；年〇月｜曰＞华东理工大学硕±学位论文第Ｉ页煤基混合碳四控分离工芝的模拟与优化摘要随着近年来煤制煤轻技

4、术的不断发展Ｗ及相应的工业装置不断投入运行，其副产的混合碳四炫类的产能已相当可观。如何更好地利用好这部分碳四资源，根据其组成开发设计出其分离和深加工的综合利用方案，对于提升煤制巧姪项目的整体经济效益有着十分重要的作用。ｅｎＰ（本文依托Ａｓｐｌｕｓ软件平台并结合Ｍａｔｌａｂ软件在化工计算中的应用，■获得高纯度的正了婦为目标对煤基混合碳四的分离工艺进行了模拟与优化。基于煤基混合碳四自身组成上的特点，该分离工艺共分为３个操作单元，分别是Ｔ二蹄加氨单元、甲基叔Ｔ基礎（ＭＴＢＥ）单元Ｗ及下帰提浓单元。在模拟过程中，根据不同单元中的

5、物系特点，依次选用基于ＰＲ方程的状态方程法Ｗ及基于ＮＲＴＸ－ＲＫ模型的活度系数法等热力学方法进行模拟计算。在各单元的模拟过程中，分别选定不同的目标变量对各单元设备进行工艺参数的分析和优化，得到较优的工艺参数。其中，在ＭＴＢＥ单元中，对预酸化反应一器建立了列管式固定床下的维拟均相模型ｔｂｂ软件采用民ｕｎｅ－Ｋｕｔａ，该模型通过Ｍａｇ法求解，并分析了礎化反应精溜过程的相关特性；在Ｔ婦提浓单元中，对于实验方案中得到的Ｃ－４ＮＭＰ物系的ＮＲＴＬ方程中的模型参数进行了模拟验证，并分析了ＮＭＰ溶剂萃取精馈分离下焼、下帰混合物过程中对

6、混合碳四中各组分的相对挥发度的影响。通过９９全流程的稳态模拟模型的建立，Ｗ及循环收敛的计算，最终得到了质量浓度为．８％，收率为９９．５％的正下締组分。采用目前广泛应用的ＳｕｌｚｅｒＭｅｌｌａｐ沁２５０Ｙ型填料，对于了締提浓单元中的萃取精饱塔和溶剂回收塔进行了填料设计和校核，通过模拟计算得到了两塔的塔径、最大负荷Ｗ及表观流速等相关数据，为后续的设备的工艺设计提供了依据。另外，依托ＡｓｐｅｎＥｎｅｒｇｙＡｎａｌｙｚｅｒ软件，采用夹点技术完成了煤基混合碳四分离工艺的全流程的换热网络的优化设计，得到了总年度费用指数较低的热集成

7、方案Ｗ及相应的设备投资费用指数、操作费用指数、最大公用工程用量等相关换热网络参数。关键词：煤基混合碳四；流程模拟；反应精馈；萃取精馈；换热网络第ＩＩ页华东理王大学硕±学位论文－ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｏａｌｂａｓｅｄＭｉｘｅｄＣＨｄｒｏｃａｒｂｏｎｐ４ｙＳｅａｒａｔｉｏｎＰｒｏｃｃｅｓｓｐＡｂｓｔｒａ別Ｉｎｒｅｃｅｎｔｅａｒｓｔｈｅｃｏａｌｔｏｏｌｅｆｉｎｓ１：ｅｃｈｎｏｌｏｈａｓｄｅｖｅｌｏｅｄｖｅｒｕｉｃｋｌａｎｄｔｈｅｒｅａｒｅｙ，ｇｙｐｙｑ

8、ｙｏｎｄ－ｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｃｏｒｒｅｓｉｎｌａｎｔｓｕｔｉｎｔｏｏｅｒａｔｉｏｎ．Ｍｅａ