污苯是异丙苯装置中苯塔的塔顶产物,是一种化工废料。污苯中主要含有苯、丙烷、异丁烷、2-甲基戊烷等十几种轻烃组分,其中含苯的质量分数大约为55%左右。本文通过研究合理的工艺路线,从污苯中将苯进行提纯并作为合成异丙苯的原料重新利用。研究了熔融结晶法从污苯中回收苯的工艺的可行性,对熔融结晶法从污苯中提纯苯的操作条件进行了探索研究,采用了单因素分析的实验方法,分别研究了降温结晶中的降温速率、结晶终温以及结晶恒温时间对污苯结晶的影响,同时研究了发汗操作中的升温速率、升温终温以及发汗恒温时间对粗苯晶体发汗效果的影响。研究了多级熔融结晶法从污苯中回收苯的工艺,将污苯经两级或者三级熔融结晶最终可得到苯质量分数大于99.50%的产品,苯的回收率在25.0%～35.0%之间,所得到的产品纯度完全符合作为合成异丙苯原料的要求。利用Aspen Plus软件对连续精馏法从污苯中回收苯的工艺路线进行了模拟计算,最终得到了相应的工艺参数:理论板数为70块,进料板数为第56块,塔顶采出量为885.00kg/h,回流比为6.0。采用以上的工艺参数进行模拟,最终可以得到苯质量分数大于99.50%的塔底产物,以及苯质量分数小于1.0%的轻烃混合物。通过将间歇精馏法与熔融结晶法相结合,先利用间歇精馏对污苯进行提浓得到苯质量分数大于92.0%的粗苯溶液,然后再利用熔融结晶法对得到的粗苯溶液进行进一步的提纯,最终可以得到符合要求的产品。对浓度为93.0%左右的粗苯溶液进行单级熔融结晶实验,最终确定了适宜的操作条件:降温结晶中的降温速率为2.0℃/h,结晶终温为-7.0℃,结晶恒温时间为至少60 min;发汗操作中的升温速率为0.10℃/min,发汗终温为-4.0℃,发汗恒温时间为至少90min。在此条件下进行实验,可以得到纯度大于99.50%的产品,苯的回收率大于65.0%。同时,熔融结晶过程中得到的母液含苯质量分数为72.0%左右,汗液浓度为92.0%左右,可以将母液以及汗液利用间歇精馏装置重新再进行提浓,最终可以增加产品的总回收率。通过对上述三种工艺路线进行比较,以及结合污苯产生的特点,发现间歇精馏法与熔融结晶法相结合的工艺具有操作灵活性、设备投资小以及产品回收率较高等优点。因此本文认为该工艺方法是从污苯中提纯苯的较为合适的工艺方法。