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1、高品质庚烯的工艺流程优化设计,设计：李宁 陈燕舞 指 导：李 秀 喜,,Company Logo,Contents,,Company Logo,1.项目背景,庚烯的应用 用作高密度聚乙烯HDPE 和线型低密度聚乙烯LLDPE 生产的共聚单体 脂肪醇的中间体：庚烯-直链庚醇（增塑剂中间体）-邻苯二甲酸酯增塑剂 汽油添加剂（解决新标准汽油的辛烷值问题 ） 制备高级脂肪酸：聚烯烃(PAO) ，优质合成润滑油,,Company Logo,1.项目背景,庚烯的制备方法 萃取分离法 （） 正构烷烃热裂解法 （） 脂肪醇脱氢法（） 低分子烯烃共聚法 ：Dimersol法和Lewis酸法,,Company L
2、ogo,2.项目设计任务,,Company Logo,3.设计方案选择,,Company Logo,选用原料,成分 工业丙烯：丙烯95.23 丙烷 4.77 工业丁烯：已丁烷18.38 正丁烷21.83 异丁烯5.67 正丁烯55.73 正己烯0.09 价格,,Company Logo,4.反应过程设计,反应器的设计,确定反应物的组成,反应条件的选择,压力 温度 反应方式,,Company Logo,4.反应过程设计,反应器设计,图1 丙烯与丁烯合成1庚烯生产装置,,Company Logo,（1）确定反应物的组成,当进料丙烯丁烯含量比(mol)为4:1时庚烯的选择性最大。但是综合考虑经济性与
3、反应率，我们选择进料中丙烯丁烯的含量比（mol）为2:3，转化为工业丙烯与工业丁烯的摩尔比值约为2:5。,表2 丙烯与丁烯不同配比下的反应选择性,,Company Logo,（2）反应条件,,Company Logo,5.分离过程设计与优化,,Company Logo,（1）分离工艺的设计,庚烯合成的BFD,,Company Logo,（1）分离工艺的设计,1-庚烯合成的CFD流程图,,Company Logo,（2）换热工艺的设计,节能策略：将分离塔T2、分离塔T3的产品庚烯和己烯（均为103）作为反应器出口换热器的热流体对反应后的总物流进行预热，使其进料温度保持在70左右，采用双管程进料的
4、换热器。,,Company Logo,（3）工艺的过程模拟及优化,建立整体的合成模型,Aspen模拟流程图,,Company Logo,（4）反应转化率与选择性,主要反应选择性表,,Company Logo,（4）反应转化率与选择性,本设计采用的原料和反应后产物的摩尔比与摩尔流量,,Company Logo,6.过程模拟和优化,分离塔T1 的设计与优化 分离塔T2 的设计与优化 分离塔T3 的设计与优化 分离塔T4 的设计与优化,,Company Logo,（1）分离塔T1 的设计与优化,目的：将C4及更轻组分与重组分分离。 关键组 分：己烯与正丁烷（0.5） 优化分离要求：己烯的回收率0.9
5、9, 塔釜正丁烷含量低于0.001, 灵敏度分析确定理论塔板数和最佳进料板,Aspen模拟塔T1结果,,Company Logo,（1）分离塔T1 的设计与优化,T1的理论塔板数及回流比,,Company Logo,（2）分离塔T2 的设计与优化,目的：将己烯与其他重组分分离。 关键组分：己烯与庚烯 优化分离要求：塔顶庚烯含量0.05% 塔顶己烯含量99.9,,Company Logo,（2）分离塔T2 的设计与优化,Aspen模拟塔T2结果,,Company Logo,（2）分离塔T2 的设计与优化,T2的理论塔板数及回流比,,Company Logo,（3）分离塔T3 的设计与优化,目的：
6、将庚烯与催化剂及重组分分离。 关键组分：庚烯与辛烯 优化分离要求：庚烯产品纯度达到0.999 塔釜庚辛烯含量小于0.05,,Company Logo,（3）分离塔T3 的设计与优化,Aspen模拟塔T3结果,,Company Logo,（3）分离塔T3 的设计与优化,T3的理论塔板数及回流比,,Company Logo,（4）分离塔T4 的设计与优化,目的：将重组分中的辛烯与癸烯分离。 关键组分：辛烯与癸烯 优化分离要求：辛烯产品纯度大于99.7% ,塔顶C11含量小于0.05% 。,,Company Logo,（4）分离塔T4 的设计与优化,Aspen模拟塔T4结果,,Company Log
7、o,（4）分离塔T4 的设计与优化,T4的理论塔板数及回流比,,Company Logo,（5）最终物流组分组成结果,最终各物流组分组成结果,分离出的庚烯达到99.9wt%，符合设计要求,,Company Logo,7.流程的经济技术分析,项目建设投资估算,建设投资估算表（单位：万元人民币）,,Company Logo,7.流程的经济技术分析,损益和利润分配,损益和利润分配表（单位：万元人民币）,静态法投资回收期约为3.02年 项目的投资利润率为57%，,,Company Logo,致谢,本设计在化学与化工学院李秀喜老师的指导下完成，在设计过程中得到各位同学的大力帮助，在此表示衷心感谢！,Thank You !,