年产万吨高纯庚烯合成设计

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1、年产2.7万吨高纯庚烯合成设计设计者:李鋆袁芳指导老师:李秀喜副研究员Contents项目背景1工艺流程介绍2过程模拟与优化3经济评价4CompanyLogo项目背景随着人们生活状况的日益改善，各国对化工产品的数量与质量都提出了更高的要求，为了满足市场的需求，企业努力开发各种具有优异性能的化工原料，庚烯作为一种重要的中间原料，它的生产工艺与过程的优化成为研究的热点。我国尚不能生产高品质庚烯，需要从国外进口,项目开发极其重要。CompanyLogo项目背景庚烯用途原油价格项目简介目前进展合成方法化工产品庚烯CompanyLo

2、go原油从2005年的50美元一桶到现在接近100美元一桶，化工产品的成本越来越高！能源紧张对各种化学品纯度的要求在提高，对生产工艺的要求再提高！CompanyLogo庚烯用途庚烯各种聚合物的共聚单体脂肪醇的中间体生产聚乙烯添加剂汽油添加剂制备高级脂肪酸其他主要用途CompanyLogo合成方法庚烯合成方法Dimersol法Lewis酸法正构烷烃热裂解法低分子烯烃共聚法脂肪醇脱氢法萃取分离法目前我们采用此法CompanyLogo目前进展通过几届同学的完善：庚烯的纯度可以达到99.6％己烯的纯度可以达到97.6％液化石油气可

3、以得到回收热能的利用较充分不足之处：副产品纯度不够高C8和C11没有得到很好的利用CompanyLogo项目介绍主工艺流程反应方程式原材料成分与价格产品品质要求丙烯：9000元/吨丁烯：6000元/吨己烯：99.5％庚烯：99.8％辛烯：99.2%癸烯：99.8%原料丙烯：丙烯95.23％丙烷4.77％原料丁烯：已丁烷18.38％正丁烷21.83％异丁烯5.67％正丁烯55.73％正己烯0.09％年产庚烯约2.7万吨CompanyLogo反应方程式主反应保证较贵的原料丙烯反应率最大，则进料比为C3H6:C4H8=2:3Co

4、mpanyLogo工艺流程介绍反应器设计如右图由于此反应是放热反应，综合考虑，取反应器中的最佳反应温度为T=45℃，进料温度T=25℃。反应器的压力为8.5bar。本反应体系中选择分子筛催化剂进行反应。反应器采用分段进料平推流反应器，同时把反应器与换热器合二为一。CompanyLogo工艺流程介绍C3&C4C6C7C8C11分离原则：较轻组分C3、C4先与重组分分离；再将己烯与其他重组分分离；然后将庚烯与重组分分离；最后把C8、C11分离。CompanyLogo工艺流程介绍系统设备的工作系数是0.9，考虑到物流是有机物，泵

5、采用一开一备CompanyLogo过程模拟与优化反应器的优化采用ConversionReactor模型，固定反应转化率，工业丙烯84.01kmol/hr工业丁烯215.33kmol/hr用体系中的公用工程的水蒸气来加热原料，保证出口温度80℃最终丙烯的转化率为97.50％，正丁烯的转化率为55.63％CompanyLogo反应器的优化结果反应物生成物CompanyLogo分离要求简化法求初值严格法进行初运行进料板/回流比/热负荷的优化数据整理过程模拟与优化分离系统优化的步骤CompanyLogo分离系统各塔的要求分离塔T1

6、--塔顶正丁烷的回收率大于99.8％，塔底己烯的回收率大于99.9%分离塔T2--己烯纯度为99.5％，塔釜已烯的百分含量小于0.05％分离塔T3--庚烯产品纯度达到99.6%，塔底辛烯的回收率大于99.0％分离塔T4--辛烯产品纯度达到99.0%，塔底辛烯的纯度达到99.0％CompanyLogo简化法求初值分离塔T1分离塔T2分离塔T3分离塔T4CompanyLogo严格法进行初运行通过ProⅡ8.0对流程的模拟发现，简化法求得的进料板数并不能满足工艺要求，要进行一定修正。CompanyLogo进料板、回流比、热负荷的

7、优化分离塔T1CompanyLogo进料板、回流比、热负荷的优化分离塔T2CompanyLogo进料板、回流比、热负荷的优化分离塔T3CompanyLogo进料板、回流比、热负荷的优化分离塔T4CompanyLogo过程模拟与优化分离塔T1C3和C4在塔釜的比例是0.13％CompanyLogo过程模拟与优化分离塔T2C6在塔釜的摩尔含量是0.03％C6在塔顶的纯度是99.52％CompanyLogoC7在塔顶的纯度是99.801％分离塔T3过程模拟与优化CompanyLogo过程模拟与优化分离塔T4C8在塔顶的纯度是99

8、.18％C11在塔底的纯度是99.83％CompanyLogo过程模拟与优化原材料的消耗：工业丙烯27881.3吨/年工业丁烯96668.7吨/年产品的产量：液化石油气68969.2吨/年己烯12377.9吨/年庚烯27255.0吨/年辛烯8656.6吨/年癸烯7292.7吨/年CompanyLogo经