混合二甲苯分离的Aspen Plus模拟研究.pdf

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1、第28卷第2期盐城工学院学报(自然科学版)V01．28No．22015年06月JournalofYanchengInstituteofTechnology(Natura／ScienceEdition)JuBe．2015doi：10．16018／j．cnki．cn32—1650／n．201502011年产6O万t对二甲苯项目中苯／甲苯／混合二甲苯分离的AspenPlus模拟研究董继红，邵景玲，顾军，李炜辉，刘静(盐城工学院化学化工学院，江苏盐城224051)摘要：采用AspenPlus软件对年产60万t的对二甲苯项目中的苯、甲苯和混

2、合二甲苯物系在分隔壁精馏塔中的分离进行模拟计算，通过对分隔壁精馏塔进料板的位置、回流比、侧线采出位置等参数的优化，以求达到经济效益最好、节能效果最佳为目的。将优化后的分隔壁精馏塔与传统的普通双塔精馏在分离效果、能耗方面进行比较，结果表明分隔壁精馏塔分离效果较好、能耗较低，热负荷比常规精馏塔降低了24．05％。关键词：对二甲苯；分隔壁精馏塔；苯；甲苯；混合二甲苯；AspenPlus中图分类号：TQ824文献标识码：A文章编号：1671—5322(2015)02—0059—06PX作为一种有机基础化工原料，主要用于氧流程框图如图1所示

3、。由图1可知，该工艺生产化合成对苯二甲酸，对苯二甲酸既可酯化合成对过程包括6个工段，分别为：甲苯甲醇烷基化反应苯二甲酸二甲酯，又能和乙二醇发生聚合反应得工段、三相分离工段、脱重烃工段、混合二甲苯到聚酯。聚酯由于其优异的性能，被广泛用于纤(STX)分离工段、吸附对二甲苯工段、异构化反应维的生产和树脂的制备，因此对二甲苯已经成为工段。在混合二甲苯分离工段，传统工艺采用常合成塑料和纤维的一种重要的化工原料⋯。规序列双塔精馏，本项目设计中我们创新采用分目前，生产PX方法主要有3种，即二甲苯异隔壁精馏技术脱苯／甲苯／混合二甲苯，混合芳烃构化

4、工艺(C8芳烃之间的转化)、甲苯甲醇烷基进入分隔壁精馏塔，通过分离绝大部分苯和轻烃化工艺、甲苯选择性歧化工艺。本项目中我们选从塔顶流出，混合二甲苯从塔底流出进入下一个择甲苯甲醇烷基化工艺，主要是因为该方法较为工段进行对二甲苯的分离。节能环保。此方法以甲苯、甲醇为原料，生产工艺甲苯循环虿————T补充氢气轻烃苯田申苯田醇氢应气水蒸气蒸水相(水、甲醇)fi混合二汽发废液JCc9lO+A’L一对二甲苯生器图1PX生产工艺流程框图Fig．1TheproductionprocessflowdiagramofPX收稿日期：2015—03—21

5、作者简介：董继红(1977一)，女，湖北红安人，讲师，博士，主要研究方向为化学化工。·60·盐城工学院学报(自然科学版)第28卷分隔壁精馏塔，简称DWC，是20世纪30年馏。Glinos等研究发现，由于分隔壁精馏塔避免代左右，由Luster等科学家提出并申请了相关专了普通精馏塔存在的物料返混现象，其比普通精利【2』。其与普通精馏塔的不同之处是设计者在馏方法要节约能耗30％以上-s]。塔的中段加了一块隔板，将塔中段分为左右两个1DWC结构及工作原理部分即预分馏段和中间组分精馏段。从结构上看相当于将预分离塔(副塔)与主精馏塔并在同一D

6、WC结构见图2[。个塔内，在热力学上其模型等同于完全热耦合精甲苯甲苯图2分隔壁精馏塔结构模型Fig．2Structuremodelofdividingwallcolumn由图2可见，DwC分为4个区，Ⅱ区为(苯、甲苯。甲苯)／(甲苯、混合二甲苯)分离的预分馏塔，其由于AspenPlus模拟软件中没有分隔壁精馏作用等同于1个简单的普通精馏塔。通过I区的模拟的模块，根据分隔壁精馏原理可以将DWC分离，可以得到较高纯度的苯的馏出液从而达到等效成1个副塔(Assistantcolumn)和1个主塔提纯苯的目的，且该区域可以为Ⅱ区和Ⅲ区提供

7、(Maincolumn)的双塔系统，等效模型如图3所液相回流；通过Ⅳ区，可以得到较高纯度的二甲苯示。由于本研究选择BTX体系进行分离研究且实现二甲苯与甲苯的分离，且该区域可以为Ⅱ区操作压力为常压，因此在物性方法选择时我们选和Ⅲ区提供气相回流；通过Ⅲ区，可得较高纯度的用SRKML。混合二甲苯图3DWC等效模型Fig．3Equivalentmodelofdividingwallcolumn第2期董继红，等：年产60万t对二甲苯项目中·61·2DWC的工艺参数及优化分析2．1进料组分和分离要求由前可知，本项目采用甲苯甲醇烷基化工艺生产P

8、X，其脱重烃工段的塔底产品为混合二甲苯吾∞(BTX)分离工段的进料组分，其进料方式为饱和液体常压进料，进料组分流率为722．5kmol／h。进料组分在DWC中分离出混合二甲苯进入下一工段。表1为进料状况及产品质量要求。表1进料状况及产品质量要求Ta