c5馏分分离新工艺的基础研究和萃取剂的选择与优化研究硕士论文.pdf

天津大学
博士学位论文
C5馏分分离新工艺的基础研究和萃取剂的选择与优化研究
姓名:吕世军
申请学位级别:博士
专业:化学工程
指导教师:周明
20070101
摘要本文首先对线性溶剂化能关系进行了分析介绍,也介绍了采用溶剂化能关系得到溶质溶剂特性参数的方法步骤,并将这些参数用于萃取精馏萃取剂的选择与优化;也通过线性溶剂化能关系式建立无限稀释活度系数预测模型,取得了一定的预测精度:将通过上述方法初选的溶剂进行了常压汽液平衡的测定研究,通过实验研究选定含水占柿的谆量┩橥H芤鹤鑫分离的萃取剂,测定了大量患谆量┩橥S隒榉值亩F胶馐荩并进行关联计算;以异戊二烯为目标产物在实验室规模的精馏塔内进行了分离的实验研究,取得大量塔内数据;通过选用合适的热力学模型,采用中?槎苑掷牍探心D庋芯浚ü笛橛肽D庀嘟岷希⒘薈分离的新工艺,为将来的工业化打下了坚实的基础。主要研究内容如下:韵咝匀芗粱芄叵到辛朔治鼋樯埽⑾晗附樯苋绾瓮ü咝匀芗粱能关系得到的溶剂溶质的特性参数⒖诤吐ǎ欠直鸫砣苤嗜芗恋呐极诱导作用、氢键酸度和氢键碱度。并将这些数据用于萃取精馏中萃取剂的选择和优化。擞孟咝匀芗粱芄叵堤岢隽嗽げ馕尴尴∈突疃认凳哪P停么罅课限稀释活度系数的实验值回归出模型中的参数,最后得出用溶质溶剂特性参数值预测无限稀释活度系数的经验模型式。曰旌螩械恼焱楹鸵煳於┪7掷氲拇砘衔铮擞蒙鲜隼砺进行了萃取剂的定性选择和优化。将萃取剂的选择范围集中在秩芗林小⒘艘惶灼浩胶庾爸茫⒍允笛樽爸媒辛耸笛榧煅椋峁砻鞔装置可用于气液平衡的测定。运用上述装置运用理论选出的秩芗两蟹掷性能的实验研究,根据实验结果和溶剂综合性能,选定谆量┩橥N狢分离的萃取剂;并对谆量┩橥=辛擞呕笛檠芯浚峁砻骱%糔的质量幕旌先芗炼杂贑掷胄Ч罴选訡械闹饕W榉趾腿芗磷隽顺Q瓜缕浩胶獾牟舛ㄑ芯浚馐都通过了热力学一致性检验,,得到了组分与溶剂二元交互作用参数和非随机性参数,为后边的工艺计算取得了大量基础数据。砸煳於┪D勘瓴铮谑笛槭夜婺5木笏诮辛薈掷氲氖验研究。实验分两步进行:第一步采用萃取精馏分离戊烷和单烯等轻组分,实验分别研究了萃取剂用量,回流比等操作条件对分离效果的影响,并取得大量实际塔内的实验数据;第二步分离重组分时采用两种方法进行了实验研究,即.
关键词:馏分,异戊二烯,萃取精馏,萃取剂选择,萃取剂优化,混合溶萃取精馏和普通精馏方法,研究了各种操作条件对分离效果的影响。又对第二步的两神分离方法进行了比较,结果表明,采用普通精馏效果更好,且分离工艺比较简单。ü鼳中?槭紫榷允笛樘跫辛四D庋芯浚峁明对于第一步萃取精馏的模拟,热力学模型采用匠蹋嗖捎肦方程,液相采用方程,采用的模型参数大都由所测和文献数据回归得到,只有个别采用源问蛟げ獾玫剑D馐萦胧笛槭菸呛辖虾茫此模型可用于第一步萃取精馏的模拟;第二步普通精馏,热力学模型采用方程,模拟数据与实验结果吻合较好。结果表明?榭捎与分离工艺的模拟优化研究。üD庋芯浚玫椒掷敫鞑降淖罴阉撸衔恢煤透髦植僮魈跫并进行了全流程的模拟优化得到聚合级的异戊二烯的各种工艺参数;通过模拟研究对分离工艺进一步深化,得到了从中分离出环戊烯和间戊二烯的优化工艺条件,对工艺经济性进一步优化,给过程工业化提供了依据。剂,,模拟,
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导师签名:具明年/月学位论文作者签名:吕世军吕芭军独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:讪。发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得基鲞盘堂或其他教育机构的学本学位论文作者完全了解鑫盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权基鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检签字日期:的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他入已经录菽,月ぴ本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
前言石油烃高温裂解制乙烯的过程中副产相当数量的馏分,其中含多种沸点相近的组分,利用价值高且含量较多的组分为异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯,三者约占总馏分的.%。此外馏分中还含有.%的单烯烃。中的这些单烯烃和二烯烃,由于其特殊的分子结构,它们的化学性质活泼,是很有价值的基本化工原料¨一K孀石油化学工业的发展,以液态烃为原料制取乙烯的生产能力不断提高,裂解来源日趋丰富。如何