【摘 要】
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C9芳烃来源广泛且含有多个附加值较高的产品,如均三甲苯、甲乙苯、偏三甲苯等精细化工原料,但目前针对C9芳烃多组分提纯的工艺欠缺。开发C9芳烃多组分分离工艺,提高C9芳烃的资源化利用率,有助于促进精细化工行业的发展以及资源的综合利用。本文首先介绍了C9芳烃的主要来源及其应用,并对精馏分离节能技术进行了介绍。根据石油基与煤基C9芳烃的组成特点设计精馏分离序列,采用二叉树法对待分离物系进行排列组合,得到
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C9芳烃来源广泛且含有多个附加值较高的产品,如均三甲苯、甲乙苯、偏三甲苯等精细化工原料,但目前针对C9芳烃多组分提纯的工艺欠缺。开发C9芳烃多组分分离工艺,提高C9芳烃的资源化利用率,有助于促进精细化工行业的发展以及资源的综合利用。本文首先介绍了C9芳烃的主要来源及其应用,并对精馏分离节能技术进行了介绍。根据石油基与煤基C9芳烃的组成特点设计精馏分离序列,采用二叉树法对待分离物系进行排列组合,得到了煤基C9芳烃14种,石油基C9芳烃42种可选择分离序列;采用分离易度系数、相对费用函数法定性分析方法和气相流率法定量分析方法对其序列进行计算,确定相对最优的序列;通过模拟软件对优选流程进行严格计算,并以年总费用（TAC）为目标进行优化,确定了煤基和石油基C9芳烃精馏分离的最优分离序列。针对C9芳烃中关键组分均三甲苯与对甲乙苯,采用汽液双循环平衡釜测定了该二元物系在不同压力（10 k Pa、20 k Pa、50 k Pa、101.3 k Pa）条件的汽液平衡数据,然后分别用三种活度系数模型（NRTL、Wilson、UNIQUAC）对实验数据进行拟合,获得了该二元物系的热力学模型参数,得出了Wilson模型更适合C9芳烃精馏分离计算。在此基础上,根据石油基与煤基C9芳烃精馏分离最优序列建立模拟流程,设计低压热集成、常减压热集成节能工艺。经过经济核算,煤基C9芳烃低压热集成工艺较原热集成前节约能耗14.75%,TAC减少了11.76%,常减压热集成工艺较热集成前节约能耗34.07%,TAC减少了14.58%;石油基C9芳烃低压热集成工艺节约能耗9.02%,TAC降低16.02%,常减压热集成工艺节约能耗48.9%,TAC降低17.93%。最后,对石油基与煤基C9芳烃的组成以及分离产品进行分析,对比石油基与煤基C9芳烃基精馏分离工艺经济效益,确定常减压热集成精馏分离更适合C9芳烃分离,而煤基C9芳烃经济效益高于石油基C9芳烃。
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