發(fā)布時(shí)間：2020-07-06 19:15

【摘要】：費(fèi)托合成法是煤制油的重要方法之一,對(duì)于費(fèi)托合成法生成的高溫油相產(chǎn)物中正構(gòu)烷烴與α-烯烴的分離研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文以C_(10)烴為原料,采用萃取精餾的方法分離正癸烷與1-癸烯。進(jìn)行了萃取劑的篩選、汽液平衡數(shù)據(jù)的測(cè)定、分離流程模擬與分析及萃取精餾小試實(shí)驗(yàn)。首先根據(jù)溶劑篩選的定性規(guī)則篩選出幾種萃取劑,通過(guò)汽液相平衡實(shí)驗(yàn)研究幾種萃取劑的加入對(duì)原有物系相對(duì)揮發(fā)度的影響,全面比較和分析,最終確定適宜的萃取劑為鄰苯二甲酸二甲酯。由于萃取精餾模擬分析過(guò)程中需要用到物系的二元交互作用參數(shù),而這些參數(shù)軟件本身沒(méi)有,且文獻(xiàn)中尚未見(jiàn)報(bào)道。所以用改進(jìn)的Rose釜測(cè)定了體系的二元汽液平衡數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)了熱力學(xué)的一致性校驗(yàn),并回歸得到了NRTL方程的模型參數(shù)。然后,使用化工流程模擬軟件,首先模擬了普通精餾分離同碳正構(gòu)烴的過(guò)程,然后模擬了鄰苯二甲酸二甲酯作為萃取劑分離正癸烷與1-癸烯的過(guò)程,采用單因素設(shè)計(jì)的方法考察了理論塔板數(shù)、回流比、溶劑比、溶劑進(jìn)料位置和料液進(jìn)料位置對(duì)塔頂產(chǎn)品濃度的影響。結(jié)果表明,對(duì)于萃取精餾塔當(dāng)理論塔板數(shù)為55塊、溶劑的在第4塊塔板進(jìn)料、原料液在第25塊塔板進(jìn)料、萃取劑和原料的質(zhì)量比為8和回流比為2的條件下萃取精餾的綜合效果最好,塔頂產(chǎn)物正癸烷的質(zhì)量含量達(dá)到99.1%;對(duì)于溶劑回收塔,當(dāng)理論塔板數(shù)為27塊,回流比為2時(shí),塔頂可得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.2%的1-癸烯,同時(shí)塔底得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%的萃取劑鄰苯二甲酸二甲酯,可以回收利用。最后,在單塔上做了正癸烷與1-癸烯體系的間歇萃取精餾小試實(shí)驗(yàn)。在回流比為2、溶劑與塔頂采出量比為8時(shí),考察了塔頂餾分濃度隨時(shí)間的變化規(guī)律,最終得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95.96%的正癸烷和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99%的1-癸烯。結(jié)果表明,萃取劑鄰苯二甲酸二甲酯對(duì)正癸烷和1-癸烯的分離起到了較好的分離效果。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ529.2
【圖文】：

達(dá)到分離要求。操作方式包括間歇與連續(xù)兩種分離方式。.1 間歇萃取精餾此精餾方法又稱分批萃取精餾[7]。通過(guò)在精餾塔的上部加入適當(dāng)流量的溶劑，共沸物系或近沸點(diǎn)物系之間的相對(duì)揮發(fā)度。整個(gè)過(guò)程是完全在單塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)原料劑的加入與回收。.2 連續(xù)萃取精餾在萃取精餾中原材料、溶劑的加入和回流在連續(xù)狀態(tài)下進(jìn)行的操作過(guò)程稱為連精餾。連續(xù)萃取精餾塔由精餾段和提餾段組成，分離過(guò)程需要兩個(gè)塔，一個(gè)是餾塔，一個(gè)是溶劑回收塔，如圖 1.1 所示。待分離混合物 A+B 由萃取精餾塔的續(xù)加入塔內(nèi)，萃取劑 S 從塔頂處連續(xù)加入，在萃取劑的作用下，輕組分 A 與萃重組分 B 分離開(kāi)，其中重組分 B 和萃取劑 S 在塔底收集，輕組分 A 在塔頂收集分 B 和萃取劑 S 由萃取精餾塔的塔底進(jìn)入溶劑回收塔內(nèi)，其中重組分 B 從塔，溶劑 S 由塔底餾出泵入至萃取精餾塔，整個(gè)精餾過(guò)程基本是穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

2.液相采樣口，3.汽相采樣口，4.冷凝管，5.冷凝水入口，6.冷凝水出口.緩沖罐，10.手動(dòng)閥，11.溫度計(jì)圖 2.1 汽液平衡測(cè)定裝置示意圖Fig. 2.1 Sketch of the VLE determination system劑的選擇步篩選結(jié)果與萃取劑選擇有關(guān)的諸多因素，并結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道，從中初步篩（NMP）、γ-丁內(nèi)酯、鄰苯二甲酸二甲酯（DMP）、環(huán)丁砜、取劑作為備選，其物性數(shù)據(jù)在表 2.1 中已經(jīng)列出。NIFAC 基團(tuán)貢獻(xiàn)法計(jì)算相對(duì)揮發(fā)度NIFAC 模型

圖 2.2 萃取劑與正癸烷-1-癸烯相對(duì)揮發(fā)度之間的關(guān)系The influence of solvent for n-decane and 1-decene on relat，在相同條件下，N-甲基吡咯烷酮對(duì)正癸烷-1-因此擬采用 N-甲基吡咯烷酮為萃取劑。由于在、正癸烷與萃取劑、1-癸烯與萃取劑的二元交互有的，且目前尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道，所以就需要做汽數(shù)。平衡實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，正癸烷與 N-甲基吡咯烷酮共沸現(xiàn)象，再經(jīng)過(guò)軟件驗(yàn)證會(huì)發(fā)現(xiàn) 1-癸烯與℃（7.36kPa）會(huì)共沸，共沸組成 1-癸烯 0.875， 90.89℃，共沸組成正癸烷 0.727，NMP 0.273。所烯的萃取劑。中，僅次于 NMP 的為 2-吡咯烷酮，但是由于 2價(jià)廉易得的條件，所以也不予考慮，經(jīng)過(guò)軟件模二甲酯為分離混合物的萃取劑。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2744020