??? 3.模擬結(jié)果研究
? ? 3.1.溶劑比的影響
? ? 萃取劑與C4原料的質(zhì)量比對(duì)產(chǎn)品純度及熱負(fù)荷有較大影響。溶劑比在1.5～3.0之間時(shí)，增大溶劑比，產(chǎn)品純度顯著提高，此時(shí)溶劑濃度與萃取效果正相關(guān)。當(dāng)溶劑比達(dá)到3.0時(shí)，可分離得到符合分離要求的產(chǎn)品。此后繼續(xù)增大溶劑比，產(chǎn)品純度變化不大。
? ? 塔板上的溶劑濃度是影響萃取效果的因素，但溶劑比越大，使用的溶劑量就越多，塔內(nèi)氣液相流量及熱負(fù)荷也會(huì)增大，能耗及投資費(fèi)用也就越高，所以最小溶劑比約為2.5。
? ? 3.2.回流比的影響
? ? 回流比是影響產(chǎn)品純度及熱負(fù)荷的主要因素。新型萃取精餾塔的回流比可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品純度及能耗。回流比增大，產(chǎn)品純度會(huì)呈明顯增加的趨勢(shì)，同時(shí)熱負(fù)荷也增加。當(dāng)回流比大于3.5后，產(chǎn)品純度已基本不變，而回收的溶劑純度略有下降，所以合適的回流比約為3.5。
? ? 3.3.汽相分配比的影響
? ? 新型萃取精餾塔只有一個(gè)再沸器提供主副塔的上升蒸氣，在分隔壁的兩邊需考慮上升蒸氣的分配。定義汽相分配比為進(jìn)入副塔的蒸氣質(zhì)量與進(jìn)入主塔蒸氣質(zhì)量之比。汽相分配比是影響產(chǎn)品純度及熱負(fù)荷的主要因素。
? ? 當(dāng)汽相分配比小于2.0時(shí)，副塔會(huì)出現(xiàn)干塔情況。汽相分配比等于2.0是副塔正常操作與干塔之間的臨界點(diǎn)，產(chǎn)品純度較差。當(dāng)副塔正常操作后，汽相分配比對(duì)產(chǎn)品純度影響不明顯，但對(duì)全塔熱負(fù)荷有很大的影響。進(jìn)入副塔的蒸氣量越多，則需要再沸器提供更多的熱量來(lái)維持主塔與副塔的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，增大汽相分配比，再沸器熱負(fù)荷顯著上升。
? ? 3.4.與常規(guī)萃取精餾工藝的比較
? ? 與常規(guī)萃取精餾工藝相比，新型精餾塔萃取塔釜再沸器可節(jié)能17.31%，塔頂冷凝器可節(jié)能25.81%，具有明顯的節(jié)能效果。
? ? 3.5.新型精餾塔節(jié)能原因分析
? ? 新型精餾塔節(jié)能的原因主要在于能夠減少常規(guī)精餾塔內(nèi)的返混現(xiàn)象。
? ? 常規(guī)萃取精餾塔內(nèi)液相各組分濃度沿塔高的分布，中間組分反-2-丁烯的濃度隨塔板數(shù)的增加而逐漸增大，但到塔釜最后一塊板時(shí)，濃度反而下降，產(chǎn)生了返混現(xiàn)象。實(shí)際生產(chǎn)中如果增大萃取精餾塔塔板數(shù)，這種中間組分在塔釜濃度降低的現(xiàn)象將表現(xiàn)得更為明顯。最終塔釜中的反-2-丁烯以較低液相濃度進(jìn)入溶劑回收塔，重新被提純。
? ? 在新型精餾塔中，由主塔進(jìn)入副塔的物流為汽相，當(dāng)汽相中反-2-丁烯的濃度最大時(shí)，即有一部分進(jìn)入副塔繼續(xù)分離其中的溶劑，從而得到符合要求的丁烯產(chǎn)品，避免了返混。返混效應(yīng)是精餾過(guò)程熱力學(xué)效率低下的重要原因，消除返混效應(yīng)可以大幅度提高分離效率，所以新型萃取精餾塔比常規(guī)萃取精餾節(jié)能。
? ? 如果從副塔底部塔板流出的液相物流中，反-2-丁烯含量約為83.3%(w)，而同一位置主塔塔板上的反-2-丁烯含量約為36.6%(w)，二者混合勢(shì)必造成一定的能量損失。由于副塔下降液流量較少，因此這部分能量損失遠(yuǎn)小于常規(guī)萃取精餾塔返混帶來(lái)的能量消耗。因此，新型精餾塔雖不能完全避免能量的損耗，但其節(jié)能效果與常規(guī)萃取精餾塔相比仍然明顯。

? ? 根據(jù)AspenPlus模擬分析的結(jié)果，本新型精餾塔在分離正丁烷和反-2-丁烯混合物的過(guò)程中，完成同樣的分離任務(wù)，與常規(guī)萃取精餾工藝相比，節(jié)能效果明顯，其塔釜再沸器可節(jié)能17.31%，塔頂冷凝器可節(jié)能25.81%。因此，隨著化學(xué)工業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)家節(jié)能降耗標(biāo)準(zhǔn)逐步提高，新型精餾塔在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中是值得推薦的。
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