【正文】 n ponent of isobutane, butane, butane, isobutene and 2butene, isobutane content can be as high as 34%, the olefin content of up to 40 percent. In recent years, with four carbon fraction use indepth research and evelopment and continuous development, the remaining four fractions of the catalytic cracking of carbon after the prehensive utilization of olefin alkenes fraction, isobutane separation, in order to improve chemical utilization of carbon ponents is to solve the carbon fourway out of a new way. In order to improve industrial production capacity, based on the idea of less investment, low energy consumption, high efficiency, the annual output of 300,000 tons, isobutane distillation column design. the annual output of 300000 tons of butene heterogeneous simulation studies to take off the heavy tower system In this paper. Simulation studies from the actual production to take off the heavy tower is in the process of MTBE. Study of C4 and C5 gas separation tower, through the material balance by Aspen Plus software design calculation parameters of the tower, the parameters of the heat exchanger and select the right equipment through rectifying column C4 and C5 fractions and effluent cooling conveyor, design and calculation of the rectifying column theoretical plate number, reflux ratio and so on, the design of heat exchanger, pump This design is the focus of the C4, C5 in the serious separation of tower, Aspen Plus software simulation design of the tower is a device used in research Key words: C4, C5 ： Rectification tower ： The Aspen Plus simulation research ： optimization 齊魯工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢 業(yè)設(shè)計(jì) 3 第一章 概述 設(shè)計(jì)描述 本 設(shè)計(jì)是對(duì) C4綜合利用，繼 30萬(wàn)噸異構(gòu)化項(xiàng)目研究中脫重塔系的研究設(shè)計(jì)。通過(guò)精餾塔分離 C4 與 C5組分并進(jìn)行流出物冷卻輸送，設(shè)計(jì)計(jì)算精餾塔的理論板數(shù)，回流比等，設(shè)計(jì)選擇換熱器，泵。 C) S (298K) KJ/mol （液） （氣） 齊魯工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢 業(yè)設(shè)計(jì) 4 臨界溫度176。 我國(guó) MTBE 的規(guī)模生產(chǎn)起始于 20 世紀(jì) 80 年代。 齊魯工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢 業(yè)設(shè)計(jì) 7 副產(chǎn)品綜合分析 正丁烷的用途 正丁烷除直接用作燃料外，還用作溶劑、致冷劑和有機(jī)合成原料，在化工利用方面，正丁烷主要用于如下幾個(gè)方面： (1) 異構(gòu)化制異丁烷 (2) 裂解制乙烯 (3) 催化 脫氫 制 丁烯 或丁二烯 (4) 氧化 制 醋酸 、 丙酸 、 順丁烯二酸酐 等 正丁烷的利用是在美國(guó) 等公司正丁烷氧化制順酐的工藝實(shí)現(xiàn)工業(yè)化以后得到了較為迅猛的發(fā)展，與傳統(tǒng)的苯法合成酸酐相比，此法的優(yōu)點(diǎn)是原料廉價(jià)、污染相對(duì)輕微、能耗較低等。 所以，近幾年，我國(guó)丙烷、正丁烷、異丁烷一直處于供銷兩旺的狀態(tài)。在煉油廠中，這兩種餾分氣通常合起來(lái)使用。因此，加入WTO 后的中國(guó)石化企業(yè)加緊合理開發(fā)利用碳四資源，這 對(duì)增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力將起著舉足輕重的作 用 。 在萃取分離單元，自 MTBE 單元醚化碳四進(jìn)入萃取精餾塔中部，在溶劑作用下塔頂?shù)玫蕉⊥楫a(chǎn)品，萃取精餾塔塔釜液進(jìn)入到汽提塔，在汽提塔頂?shù)玫蕉∠?，塔釜溶劑返回萃取精餾塔循環(huán)使用，丁烯循環(huán)至異構(gòu)單元與其它原料一起進(jìn)行異構(gòu)反應(yīng)。 Aspen Plus 穩(wěn)態(tài)模擬工具含有豐富的物性數(shù)據(jù)庫(kù)，可以 處理非理想、極性高的復(fù)雜物系；以及一系列拓展的單元模型庫(kù)。這其實(shí)就是一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化操作與控制的問題。 簡(jiǎn)潔法求精餾段理論板數(shù) 定義精餾段理論板數(shù) N1，以決定加料位置。 BKl0 物性方法采用 Braun K10 的 K 值關(guān)聯(lián)式。分別輸齊魯工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢 業(yè)設(shè)計(jì) 30 入壓力 600Kpa,氣化分率 1,和進(jìn)料量 45550kg/h。此圖與圖 46相同。 圖 416 再沸器汽化分率輸入 在 Reboiler 中輸入汽化分率 。此圖與圖 43相同。 塔模擬建立 （ 1）建立精餾塔模型 圖 42 DSTWU 精餾塔模型 圖 33 是 Aspen 中的 DSTWU 初步設(shè)計(jì)精餾塔模型，設(shè)定進(jìn)料股流為 FEED，塔頂出料股流為 D,塔底出料股流為 L。熱力學(xué)性質(zhì)包括：逸度系數(shù)、焓、吉布斯自由能、熵、體積等。 輕輕組分全從塔頂蒸出，重重組分全從塔底流出，物料計(jì)算見表 33。 Aspen Plus 功能介紹 Aspen Plus 的五 大基本功能如圖 19： 齊魯工業(yè)大學(xué) 20xx 屆本科畢 業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 23 Aspen Plus 基本功能 化工系統(tǒng)模擬主要解決的問題包括三大類即：操作型、設(shè)計(jì)型和最優(yōu)化問題。這些方法包括直接迭代法（ Wegstein）、正割法（ Secant）、擬牛頓法、 Broyden 法等。 脫重塔影響因素： （ 1） 塔壓波動(dòng)的影響； （ 2） 加料量的影響； （ 3） 加料組成的影響； （ 4） 進(jìn)料溫度的影響； （ 5） 回流量的影響； （ 6） 塔內(nèi) 上升蒸氣量的影響； （ 7） 冷劑量的影響； （ 8） 設(shè)備狀況的影響。 碳四餾分直接進(jìn)烷基化來(lái)生產(chǎn)烷基化汽油及其疊合汽油，另外，可用于生產(chǎn)聚丁烯和聚 異丁烯（潤(rùn)滑油添加劑）、合成甲基叔丁基醚。碳四餾分的來(lái)源不同，組成也不同。 (2) 異丁烷性質(zhì) 相對(duì)密度： （ 20℃）、 （氣體），熔點(diǎn) 159 ℃，沸點(diǎn) ℃，蒸氣壓 KPa （ 0℃）、 （ 10 ℃）、 KPa （ 20℃）、 KPa （ 30℃）、 KPa （ 40℃）、 KPa （ 50℃），閃點(diǎn) 83 ℃，爆炸極限 ~% （體積），自燃點(diǎn) 462℃。格爾木煉油廠 1萬(wàn)噸 /年、新疆獨(dú) 山子天利高新技術(shù)股份有限公司 3 萬(wàn)噸 /年、西安石油化工廠 萬(wàn)噸 /年的 MTBE 裝置正在興建。特別是近年來(lái)，隨著潤(rùn)滑油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和進(jìn)步，中分子量聚異丁烯（ MPIB）的需求日趨減少，中、高 檔二行程內(nèi)燃機(jī)油及其它領(lǐng)域?qū)?LPIB 的需求量越來(lái)越大。它的蒸汽比空氣重，可沿地面擴(kuò)散，與強(qiáng)氧化劑共存時(shí)可燃燒。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 30 萬(wàn)噸 /年 MTBE 氣分裝置中 碳四碳五分離過(guò)程模擬研究 論 文 題 目 作 者 姓 名 魏 紅 專 業(yè) 化學(xué)工程與工藝 指導(dǎo)教師姓名 張文郁 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 副教授 目 錄 摘 要 ............................................................................................... 1 ABSTRACT ..................................................................................... 2 第一章 概述 ............................................................................ 3 設(shè)計(jì)描述 ...................................................................................... 3 MTBE 綜合分析 ............................................................................ 3 MTBE 簡(jiǎn)介 ................................................................................ 3 MTBE 的化學(xué)性質(zhì) ..................................................................... 3 MTBE 用途 ................................................................................ 4 MTBE 市場(chǎng)供需分析 ................................................................. 4 MTBE 發(fā)展預(yù)測(cè) ......................................................................... 5 副產(chǎn)品綜合分析 ......................................................................... 7 正丁烷的用途 ............................................................................. 7 異丁烷的用途 ............................................................................. 7 丁烷性質(zhì) ................................................................................... 8 丁烷的發(fā)展趨勢(shì) ......................................................................... 8 丁烷經(jīng)濟(jì)分析 ............................................................................. 8 原料分析 ....................................................................................... 9 碳四餾分來(lái)源 ..