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石脑油分离芳烃的方法有很多,例如抽提法、加氢饱和法、吸附分离以及渗透膜分离等等,但是抽提脱芳在众多方法中技术最成熟,相应的工艺种类也最多,其中液液抽提工艺有Sulfolane工艺、Udex工艺、Tetra工艺等,抽提蒸馏工艺有ED SulfolaneTM工艺、Distapex工艺、Morphylane工艺、GT-BTX工艺、金伟晖SUPER-SAE-Ⅱ工艺、SED-Ⅱ工艺等,抽提法中所用到的抽提溶剂也有很大的选择范围,例如常用的溶剂有环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、2-丙醇、三甘醇、二甲亚砜等,但是上述工艺所能处理的原料中,芳烃含量很高,通常在30%以上。而对于芳烃含量低于15%的原料没有行之有效的脱芳工艺。本文通过离心萃取实验,优选了一组溶剂NMP-DMF-H2O,该溶剂能够从芳烃含量低于10%的直馏石脑油中脱除芳烃,芳烃脱除率高达99.9%,之后在此溶剂的基础上进行了石脑油抽提脱芳烃工艺的流程设计。对于石脑油抽提脱芳烃工艺的设计计算,采用Aspen Plus流程模拟软件进行,该软件通过工艺过程严格的能量和质量的平衡计算,预测物流的流率、组成和性质、工艺参数、设备尺寸等,从而减少装置的设计时间,也可进行各种设计方案比较。运用该软件,可以节约时间,节省材料成本,提高设计效率。但是本设计中的原料石脑油组分复杂,为了便于软件的模拟计算,首先对石脑油组分进行了简化,将石脑油的详细组分划分为正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃等四类,并从中选取了30种典型的组分来代表石脑油的物质组成。根据所处理的原料,选用NRTL物性模型作为流程模拟计算的求解方法,通过UNIF-DMD基团贡献法估算各组分所缺失的二元交互作用参数。本文采用Aspen Plus软件,设计了石脑油进料量为10万吨/年的石脑油抽提脱芳工艺模型,为了提高石脑油中烷烃的回收率(回收率是指,所得产品中某一(类)组分的质量流量与原料中该(类)组分质量流量的比值再乘以100%),先用蒸馏塔回收了石脑油中的轻组分(沸点低于60℃的烷烃),随后采用了严格的液液抽提模块,实现了芳烃与烷烃的初步分离,得到脱芳后的抽余相和富含芳烃组分的抽提相,对抽余相的处理仍然采用了严格的液液抽提模块,将抽余相中的溶剂用水洗除去。在设计分离富含芳烃的抽提相时,首先采用简捷校核模块求得严格蒸馏塔模块的初始参数,之后运用严格的蒸馏塔模块,将富芳烃组分与溶剂组分通过精馏的方法实现分离。在对各个模块参数进行优化与微调后,最终全流程的计算得以收敛。通过该工艺计算模型,脱芳石脑油的产率为79.04%,其烷烃含量为99.03%,芳烃含量为0.86%,水含量为0.10%,溶剂含量为0.005%,所得脱芳石脑油满足要求。所得的富芳烃油的产率为20.96%,其芳烃含量由9.41%增加到了41.41%,芳烃富集效果明显。通过工艺流程模拟,设计出10万吨/年石脑油脱芳烃装置工艺流程,提出设计基础参数。