多效精餾分離三組分烷烴混合物的模擬研究.pdf

1、精餾是分離液體混合物最常用的方法，也是化學工業(yè)和石油化工能耗最大的單元操作之一，因此精餾過程的節(jié)能研究顯得非常重要。
　　 多效精餾是高壓塔的塔頂蒸汽向低壓塔的塔底供熱，同時它自己也被冷凝，從而能量得到充分的利用。這種綜合考慮各物流的能量級別狀況，進行相互換熱，可以減少有效能的損失、提高熱力學效率，所以它具有非常明顯的節(jié)能效果。且容易操作，因此實用性強。
　　 本文選取了不同分離指數(shù)ESI的三組烴類混合物（ESI=0.1

2、8：異丁烷/正丁烷/正己烷； ESI=1.04：正戊烷/正己烷/正庚烷；ESI=1.86：正丁烷/異戊烷/正戊烷），利用Aspen plus化工模擬軟件中的RADFRAC模塊和PENG-ROB熱力學計算模型，系統(tǒng)模擬了多效精餾順流（DQF、IQF）、逆流（DQB、IQB）及常規(guī)精餾（DQ、IQ）的此三種烴類混合物的不同進料組成的分離。在對各工藝參數(shù)進行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，比較了各精餾構(gòu)造的節(jié)能效果和熱力學效率，并計算了它們的年度總費用（TAC

3、）。
　　 結(jié)果表明，不同進料組成的各模擬結(jié)果趨勢一樣，其不影響精餾方案的選擇；多效精餾序列較常規(guī)精餾序列節(jié)能30％多，節(jié)省耗資也高達33％，且熱力學效率普遍較高。而且當混合物分離指數(shù)大于1和接近1時，多效精餾構(gòu)造節(jié)能更明顯、節(jié)省耗資更多，所以多效精餾更適合分離這兩類混合物。同時綜合節(jié)能效果、熱力學效率、年度總費用得知不同分離指數(shù)的混合物的最優(yōu)精餾方案，即ESI小于1或大于1的混合物，多效順流精餾方案IQF、DQF最優(yōu)；而ESI