【摘 要】
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乙烯是重要的石油化工基础原料,目前世界约有75%的石油化工产品由乙烯生产。甲烷氧化偶联(OCM,Oxidative Coupling of Methane)法可实现由甲烷一步转化为乙烯,从技术和经济上具有诱
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乙烯是重要的石油化工基础原料,目前世界约有75%的石油化工产品由乙烯生产。甲烷氧化偶联(OCM,Oxidative Coupling of Methane)法可实现由甲烷一步转化为乙烯,从技术和经济上具有诱人的前景。本文对OCM法制乙烯吸收分离工艺进行了研究。首先,以甲烷氧化偶联(OCM)反应产物混合气为研究对象,以甲苯为吸收剂,以乙烯为目的产物,利用ASPEN PLUS软件,进行了吸收分离原始工艺流程的模拟。模拟结果表明:C2H4总收率达到了99.93%,C2H4在物流中的质量分率由初始的8.3%提高到65.3%,取得了很好的吸收效果。其次,应用灵敏度分析方法,对原始工艺流程的工艺参数进行了研究,研究各参数对乙烯吸收率的影响和对系统能耗的影响。对原始流程进行EFD分析,提出改进工艺流程。改进工艺增加了中间冷凝器和中间再沸器,同时对工艺中不合理的换热温差进行了调整。与原始工艺相比,新工艺低温冷量减少了19.9%,冷却水减少了73.3%,蒸汽除了满足工艺系统的需求外尚有5.6kW对外输出,工艺系统的(火用)损失比改进前减少了的44.7%。再次,基于吸收剂在吸收工艺中的重要地位,采用UNIFAC模型,提出了一个半定量的吸收剂的工艺评价系统。在目的组分吸收效果一定的条件下,以工艺系统公用工程的(火用)消耗、吸收剂用量和吸收剂的循环损耗率作为评价指标。选择甲苯、环己烷和丙烷作为吸收剂,模拟结果表明,三种吸收剂都达到了预计的吸收效果(95%)。三种吸收剂,按公用工程(?)消耗由小到大的顺序为:丙烷<环己烷<甲苯;按吸收剂的用量和循环损耗率由小到大的顺序为:甲苯<环己烷<丙烷。综合吸收剂的用量、吸收剂的循环损耗率及公用工程消耗几个方面的因素考虑,环己烷的公用工程消耗与丙烷的相差不多,且其用量和循环损耗率远远少于丙烷,更优于甲苯。故从工艺角度出发,在三种吸收剂中,环己烷可考虑优先选择。
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