石脑油中链烃环烷烃与芳烃的工艺开发课件

1、石脑油中链烃环烷烃与芳烃的工艺开发课件石脑油中链烃环烷烃与芳烃的工艺开发课件主要内容研究背景1研究内容2研究方法3进度安排4主要内容研究背景1研究内容2研究方法3进度安排41研究背景石脑油（naphtha）：一部分石油轻馏分的泛称。因用途不同有各种不同的馏程。我国规定馏程自初馏点至220左右。作为生产芳烃的重整原料，采70145馏分，称轻石脑油；当以生产高辛烷值汽油为目的时，采用70180馏分，称重石脑油。1研究背景石脑油（naphtha）：一部分石油轻馏分的泛称。石脑油中链烃与环烷烃含量高，芳烃含量较少，辛烷值低烷烃是最优质的乙烯原料，作为重整原料成芳性最差，辛烷值最低；环烷烃作为乙烯原料，

2、具有中等水平的乙烯收率，但作为重整原料非常理想；芳烃作为乙烯原料，不易裂解且易造成炉管结焦，但是很好的重整原料石脑油中链烃与环烷烃含量高，芳烃含量较少，辛烷值低从原料组成看，石脑油既是重整装置的主要原料，也是优质的乙烯装置原料，以上两种流程均未对石脑油进行合理的分离，在石油资源紧张的情况下，不利于资源的合理利用。因此对石脑油的优化利用进行研究具有实际意义。从原料组成看，石脑油既是重整装置的主要原料，也是优质的乙烯装我国石脑油优化利用的现状目前我国石脑油的加工流程主要有： 汽油型石脑油加工流程 高辛烷值汽油 芳烃型石脑油加工流程（BTX流程） 苯甲苯二甲苯我国石脑油优化利用的现状目前我国石脑油的

3、加工流程主要有：我国原油偏重，石脑油收率较低，长期以来存在乙烯裂解与催化重整争原料的问题为满足乙烯装置的原料供应，催化重整装置开工不足，同时为降低乙烯裂解炉的结焦率，通常将石脑油进行加氢或前抽提流程前加氢流程与前抽提流程对石脑油的优化利用都不完整前加氢流程未对石脑油进行分离前抽提流程主要是将石脑油中的芳烃进行进行分离，抽余油中含大量环烷烃我国原油偏重，石脑油收率较低，长期以来存在乙烯裂解与催化重整石脑油优化分离技术 吸附分离技术 萃取分离技术石脑油优化分离技术 吸附分离技术吸附分离技术主要是利用分子筛吸附如美国UOP公司的MaxEne工艺及美国UCC公司开发的Isosiv技术华东理工大学提出的

4、“分子管理技术集成优化石脑油资源”概念，采用5A分子筛固定床4塔并联吸附过程，并耦合乙烯裂解与催化重整工艺吸附分离技术主要是利用分子筛吸附石脑油优化分离技术 吸附分离技术 萃取分离技术石脑油优化分离技术 吸附分离技术萃取分离技术芳烃含量大于70时宜采用萃取精馏,芳烃含量低于70时宜采用液液抽提萃取分离技术成功工业化的较多 如以甘醇类为溶剂的Udex法， 以环丁砜为溶剂的Sulfolane法， 以DMSO为溶剂的IFP法， 以NMP为溶剂的Arosolvan法， 以NFM为溶剂的Formex法和Morphylex法石油化工科学研究院开发的以环丁砜为溶剂的抽提精馏分离芳烃技术（SED)萃取分离技术

5、芳烃含量大于70时宜采用萃取精馏,芳烃含量低于吸附分离技术与萃取分离技术相比，抽余油中正构烷烃含量更少，分离更彻底，但目前工业化程度较小萃取分离技术种类多，工业化程度较好，但萃取剂的选择对分离效果的影响显著，且存在分离不够彻底的问题吸附分离技术与萃取分离技术相比，抽余油中正构烷烃含量更少，分本课题的意义研究者对石脑油的优化利用提出了不同的方案，但目前尚无石脑油原料优化利用的完整工艺流程本课题的意义是提出一种新的流程：萃取分离，实现石脑油中链烃环烷烃及芳烃的优化利用本课题的意义研究者对石脑油的优化利用提出了不同的方案，但目前2研究内容本课题通过萃取分离，将石脑油分成富含烷烃的抽余油和富含环烷烃与

6、芳烃的抽出油，再经水洗、汽提、精馏等方法，将抽出油与萃取剂进行分离，利用Aspen plus进行工艺模拟，建立完整的工艺流程，实现石脑油的优化利用净化后的抽出油可作为优质重整原料，抽余油作为优质的乙烯裂解原料可进行乙烯裂解2研究内容本课题通过萃取分离，将石脑油分成富含烷烃的抽余油和进行工艺模拟计算时，需要提供萃取剂与关键组分（环烷烃、芳烃）的交互作用参数，但目前软件中的缺少绝大多数环烷烃与萃取剂的交互作用参数，必须依靠实验提供相平衡数据拟合参数对于萃取过程，体系必须处于两相区，也必须通过液液平衡实验获得相平衡数据绘制相图，由相图分析得到处于两相区时各物质的比例关系故课题整体可分为两部分进行：实

7、验部分和模拟部分进行工艺模拟计算时，需要提供萃取剂与关键组分（环烷烃、芳烃）2.1实验部分液液平衡数据的测量采用液液平衡釜利用气象色谱仪对实验数据进行定性定量分析所需主要实验仪器： 液液平衡釜 气象色谱仪及色谱工作站 精密温度计 多功能恒温水浴（油浴）振荡器 精密电子天平2.1实验部分液液平衡数据的测量采用液液平衡釜液液平衡釜 液液平衡釜 萃取剂的选择有三种 （1）纯溶剂如环丁砜（sulfolane)，N-甲酰基吗啉 (NMF),二甲基亚砜(DMSO),N-甲基吡咯烷酮 (NMP),或N,N-二甲基甲酰胺（DMF) （2）由两种或两种以上的萃取剂组成的混合溶剂 （3）纯溶剂中加入合适的助溶剂萃

8、取剂的最终选择由实验结果决定萃取剂的选择有三种石脑油成分复杂，实验时选择有代表性的物质作为研究对象： 芳烃：苯，甲苯 环烷烃：环戊烷，环己烷，甲基环己烷石脑油成分复杂，实验时选择有代表性的物质作为研究对象：大多数有关相平衡的文献都集中在 the Journal of Chemical Thermodynamics(二区) the Journal of Chemicaland Engineering Data(二区) Fluid Phase Equilibria(三区)对环烷烃与链烃的相平衡研究较少，对芳烃与环烷烃或链烃的液液相平衡研究较多石脑油中链烃环烷烃与芳烃的工艺开发课件1）Measure

9、ment of (Liquid+Liquid) Equilibria for (N-formylmorpholine+Benzene+Cyclohexane）at Temperatures (303.15,308.15,and313.15)K 2）Liquid-Liquid Equilibria Measurement of Systems Involving Alkanes(Heptane and Dodecane),Aromatics(Benzene or Toluene) and Furfural 3）Determination and correlation of liquidliqu

10、id equilibria for four binary N,N-dimethylformamide + hydrocarbon systems 主要工作是获得N,N-二甲基甲酰胺与烷烃（己烷，庚烷，辛烷，环己烷）的相平衡数据，利用NRTL方程回归，并利用UNIFAC(Dortmund)模型进行预测，比较了预测值与实验值之间的误差the Journal of Chemical Thermodynamics the Journal of Chemical and Engineering DataFluid Phase Equilibria主要内容是测定烷烃（庚烷与十二烷），芳烃（苯或甲苯）与糠

11、醛的相平衡数据，并对数据可靠性进行了检验，利用NRTL方程回归相平衡数据主要内容是测定N-甲酰基吗啉与苯，环己烷的相平衡数据，得到了N-甲酰基吗啉的选择性系数与分配系数利用NRTL方程与UNIQUAC方程对相平衡数据进行回归获得交互作用参数1）Measurement of (Liquid+Liqui2.2模拟部分2.2模拟部分利用实验获得的相平衡数据进行拟合，获得NRTL或UNIQUAC方程的交互作用参数后，建立流程图，进行模拟，流程图如下2.2模拟部分2.2模拟部分王健，孙津生等利用Aspen Plus对环丁砜芳烃抽提体系进行了模拟，依据现有文献及UNIFAC官能团法对气液平衡数据进行估算，根据物系特点确定各塔最佳的热力学模型，获得比较理想的结果陈东初，叶红齐对N-甲酰基吗啉芳烃抽提体系进行了研究，根据获得的液液相平衡数据对抽提过程进行了模拟，探讨了N-甲酰基吗啉的抽提性能及热力学模型在抽提中的应用何西涛，干爱华，周子胜利用PRO对环丁砜芳烃抽提体系进行了逐塔模拟与优化，进而对全流程进行了优化模拟，给出了最佳的工艺操作参数王健，孙津生等利用Aspen Plus对环丁砜芳烃抽提体系进模拟的主要工作初步模拟中期模拟最终结果熟悉软件，初步确定操作工艺参数，获得初始模拟结果优化各个单元操作的计算模型，选择物系