热泵技术分离丙烯丙烷的精馏工段Aspen流程模拟开题报告

 2023-03-02 14:43:44

1. 研究目的与意义

丙烯是现代化工合成三大最重要的基础原料之一,是合成PP,异丙苯,异丙醇等重要化工 品的原料.而现代工业主要是应用油井中采出的伴生石油气中的脱硫丙烷为原料,经过脱 氢工艺来制取丙烯的,而主要应用的反应工艺流程大多的丙烷单程转化率大概只有30-5 0%,选择性93%以下,这就预示着整个流程需要耗费大量的能量来对反应下游产品进行精 馏等一系列分离流程,而其中脱轻脱重后的丙烷-丙烯二元混合体系,由于丙烷丙烯的结 构性质相似性导致相对挥发度低,分离耗能尤为突出.急切需要一种工艺节能优化方案. 而热泵精馏对于精馏工段的节能有着成熟的应用,与卓越的效果.但对于丙烷-丙烯二元 体系的精馏工段,国内现阶段大多采用与研究塔釜节流型热泵系统,而对于塔顶压缩型没 有特别的理论模拟数据支持.

目的:模拟该分离工艺下的热负荷与分别采用热耦合技术后达到的热负荷热负荷

意义: 为国内丙烷原料制丙烯工厂的精馏工段采用压缩型热泵精馏技术提供理论依据.

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2. 研究内容与预期目标

研究内容:1)本课题主要使用化工模拟软件Aspen Plus对于国内应用较多的Oleflex制丙烯工艺的

已经脱完杂质的烷烯(丙烷67.95%,丙烯31.95%杂气0.1%,处理量:30万吨/年)精馏工段应 用塔顶压缩型的热泵精馏技术进行流程模拟.2)对上述精馏工段绘制工艺物料图流程图 3)对上述精馏工段的塔器与换热器等设备进行选型 4)对上述精馏工段车间进行设计布局.

预期目标: 1)得出应用热泵精馏技术的理论节能率,为以后工业实际应用提供理论依据 2)初步规划出一套应用该节能技术的工段设计图.

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3. 研究方法与步骤

方法:1)软件模拟:应用 Aspen Plus(化工流程模拟软件,塔器选型软件),Energy Analyse(夹

点分析法与节能模拟软件),htmr(换热器选型软件)对上述过程应用节能技术来研究 2)对照法:通过对比是否应用节能技术的总能量对比,公用工程用量对比来研究 3)参考文献法:对相关文献进行参考,来研究

步骤:1) 参考与查阅文献2) 进行化工工艺论述选出最适合国内的化工流程 3) 设计模拟工艺流程4) 进行软件模拟,得出所需的全部数据5) 论文整理

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4. 参考文献

1) 欧阳福承,孙纯国,郭敏杰等. 丙烯丙烷分离塔使用热泵节能的研究[J]. 东北电力学

院学报,1994,(03).

2) 潘宜昌,邢卫红. 丙烯/丙烷分离的 ZIF-8 膜研究进展[J]. 化工进展. 2020,39(06):

2036-2048.

3) 范更新. 基于离子液体的丙烯丙烷分离新技术的实验与模拟研究[D]. 北京:北京化

工大学,2020.64) 李沐荣,许良华,辛春伟等. 热泵精馏隔壁塔分离宽沸程物系的模拟[J]. 化工学报. 2 017,68(05):1906-1912.

5) 邓博文,张莹,王志超. 异戊烷分离塔热泵精馏节能研究[J]. 化工技术与开发. 2020, 49(11):63-65.6) 李金弢. 丙烷-丙烯精馏分离工艺能耗比较及前景展望[J].天然气与石油.2016.06,01 0:46-48

5. 工作计划