萃取法生产丁二烯装置中萃取塔工艺流程的模拟

萃取法生产丁二烯装置中萃取塔工艺流程的模拟萃取法生产丁二烯装置中萃取塔工艺流程的模拟 摘 要：文中选用的模拟软件是 Aspenplus，模拟萃取塔选用是模型库中的 RadFrac。来自原料罐区的碳四原料经过换热器和空气压缩机，通过对萃取法生产丁二烯装置中萃取工艺流程进行了模拟，阐述了在萃取工段中丁二烯产品含量的影响因素，包括萃取剂用量原料中 1-丁烯和异丁烯和 1，3-丁二烯的对产品质量的影响。 关键词：萃取法 丁二烯 影响因素 模拟 文中选用的模拟软件是 Aspenplus，模拟萃取塔选用是模型库中的 RadFrac，RadFrac 可用于模拟蒸馏、吸收、汽提、萃取、恒沸精馏和反应精馏，而萃取塔是采纳萃取精馏的方法把 C4 馏分中丁烷丁烯馏分（主要是 1-丁烯和异丁烯）从塔顶蒸出，塔底主要是1，3-丁二烯和大量乙腈及水，因此萃取塔选用的是 RadFrac 模型[1]。 1 萃取工段流程简介 来自中间罐区的碳四原料进入碳四蒸发器，汽化后进入压缩机使之达到所需的压力值后进入萃取塔 T101 中。在萃取塔中，采纳乙腈作溶剂进行丁二烯萃取精馏。溶剂由流量控制阀控制进入 T101A塔，在溶剂的作用下，丁烷丁烯馏份（碳四液化气）由塔顶蒸出，进入萃取塔冷凝器，与循环水换热使之冷凝后进入萃取塔回流罐，塔顶压力通过循环水进行控制。萃取塔回流罐中的冷凝液经萃取塔回流泵 P102 加压，一部分控制回流至塔顶，釜液则进入解吸塔T102。 2 萃取工艺流程模拟 T102 塔塔板数为 111 块，采纳塔顶进料，进料量为11000kg/h，塔顶压力为 0.45MPa，萃取剂采纳的是乙腈作溶剂。萃取工艺流程模拟见图 1[2]。 3 萃取工艺流程优化 萃取塔的主要作用是除去 C4 原料中的丁烷、丁烯等轻组分，原料中轻组分含量较多的是 1-丁烯和异丁烯，所以 1-丁烯和异丁烯的除去量尤为重要。1，3-丁二烯作为主要的产品，所以它在萃取塔釜液中的含量也尤为重要。经过运行上述流程，得到影响这三个结果的主要参数是乙腈的进料量[3]。因此通过改变软件中的模拟参数将萃取流程进行了手动调优，得出了 1，3-丁二烯随乙腈进料量的变化结果如图 2。从图 2 可以看出随着乙腈用量的增加 1，3-丁二烯在釜液中的量越来越多，在乙腈用量达到 16000kg/h 时，1，3-丁二烯在塔釜的量趋于稳定，变化非常缓慢。 通过手动调优得出异丁烯随乙腈用量的变化如图 3，从图 3 可以看出随着乙腈用量的增加异丁烯从塔顶的蒸出量随之增多。 通过手动调优得出 1-丁烯随乙...