重芳烴抽提體系相平衡及熱力學模型基礎研究.pdf

1、乙烯裂解原料中芳烴的含量對烯烴收率有重要影響。裂解原料中芳烴含量過高會導致烯烴收率大幅減少并造成裂解爐的結(jié)焦,減少裂解爐的運轉(zhuǎn)周期。故乙烯裂解原料脫芳改質(zhì)具有重要意義和研究價值。本文采用液液萃取的方式脫除石腦油中的芳烴。鑒于采用的裂解原料石腦油較重,C10以上芳烴含量較高,故首先在測定液液相平衡數(shù)據(jù)的基礎上考察了不同萃取溶劑的綜合性能,確定最佳重芳烴萃取溶劑;在實驗測定含水量為0.02％、0.3％、0.5％、0.8％的環(huán)丁砜與裂解原料重

2、石腦油在溫度為313.15K、323.15K、333.15K、343.15K、353.15K,壓力為1atm下的液液相平衡數(shù)據(jù)的基礎上,全面考察了環(huán)丁砜的芳烴抽提性能;考察了溶劑含水量、萃取溫度、劑油比以及萃取級數(shù)等工藝參數(shù)與溶劑對不同碳數(shù)芳烴選擇性系數(shù)及芳烴的分配系數(shù)之間的關系;由于石腦油組分復雜,故將其按PONA方法進行歸類,建立虛擬多元組分。運用Aspen Plus/Aspen Properties化工模擬軟件,采用NRTL和UN

3、IQUAC活度系數(shù)模型將313.15K～333.15K液液相平衡數(shù)據(jù)進行關聯(lián)計算,結(jié)合Broyden法對液液相平衡數(shù)據(jù)進行預測計算,比較NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)模型對環(huán)丁砜重芳烴抽提液液相平衡過程的描述性。
　　 本研究表明,環(huán)丁砜對輕質(zhì)芳烴具有良好的選擇性,但溶解性遜于N-甲?；鶈徇?對重質(zhì)芳烴的溶解性和選擇性均優(yōu)于N-甲酰基嗎啉和二甲基亞砜。鑒于裂解原料石腦油中較重,故選擇環(huán)丁砜為萃取溶劑;在環(huán)丁砜芳烴抽提體系中,輕

4、質(zhì)芳烴的分配系數(shù)與溫度呈正相關而與進料劑油比反相關。環(huán)丁砜對輕質(zhì)芳烴的選擇性系數(shù)隨溫度升高而下降,隨輕相中芳烴含量的降低而變大。但重質(zhì)芳烴的分配系數(shù)和環(huán)丁砜對其選擇性系數(shù)則隨溫度和進料劑油比變化不大。環(huán)丁砜含水量為0.5％時,其對芳烴的溶解性能改變不大,但選擇性得到明顯改善。采用NRTL和UNIQUAC活度系數(shù)模型對液液相平衡數(shù)據(jù)進行關聯(lián)并將所得熱力學模型參數(shù)代入熱力學方程對液液相平衡數(shù)據(jù)進行預測計算。比較預測值與實驗值之間的偏差和平均