基于Aspen Plus的制备高纯度异丁烯全流程模拟

根据中石油某炼厂要求,采用炼厂混合碳四馏分为原料,以该厂生产装置为基础数据,基于Aspen Plus软件模拟工艺流程,对碳四分离-异丁烷脱氢-MTBE醚化-MTBE裂解全工艺流程进行模拟。本工艺旨在合理利用炼厂碳四资源,满足市场对高纯度异丁烯的需求,开发碳四资源的化工利用。

3-甲基噻吩与异丁烯烷基化反应的热力学分析

以3-甲基噻吩(3MT)和异丁烯(IB)作为汽油中噻吩类硫化物和烯烃的模型化合物,正庚烷模拟汽油组分,以3MT与IB的烷基化反应作为探针反应,利用化学计量系数法确立了该反应物系的独立反应数,应用基团贡献法估算各物质的基础物性数据,采用UNIQUAC方程计算不同温度下各独立反应的反应热和Gibbs自由能变;采用AspenPlus化工流程模拟软件,考察了温度、压力和原料组成对正庚烷-3MT-IB模型汽油中3MT转化率、烯烃聚合物含量及烷基化产物分布的影响。热力学分析结果表明,3MT在一定温度、压力和初始原料组成范围内均可达到较高的转化率。在3MT的初始质量分数为1.0%(以原料的总质量计)、2MPa、273～453K的条件下,3MT转化率均高于99%。高温、低压和高硫化物含量则能抑制IB聚合副反应的发生。

异丁烯及其衍生物的生产与市场

异丁烯用作生产丁基橡胶、塑料、抗氧剂和精细化学品的原料,也用于生产聚异丁烯,聚异丁烯是生产润滑油、燃料添加剂、胶黏剂和密封剂的起始原料。异丁烯还可用于生产二异丁烯、三异丁烯、甲基叔丁基醚(MTBE)、乙基叔丁基醚(ETBE)、甲基丙烯酸甲酯、2,4-叔丁基甲酚、叔丁基硫醇、叔丁醇。

异丁烯的产业链分析

异丁烯是一种重要的化工原料,可用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、二异丁烯、三异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、2,4-叔丁基甲酚、叔丁基硫醇、叔丁醇、叔丁基胺、甲代烯丙基氯、甲基丙烯酸、甲基丙烯睛、新戊醛和异戊二烯等深加工产品。异丁烯衍生产品众多。

碳四烃反应精馏分离异丁烯的模拟研究

采用Aspen Plus软件对碳四烃进行了1-丁烯临氢异构制2-丁烯反应精馏分离异丁烯的模拟研究。分别考察了全塔理论级数、塔顶压力、反应段位置、反应段级数、每级催化剂量、碳四进料位置、回流比等因素对1-丁烯异构化率、塔顶1-丁烯质量百分比浓度及塔釜异丁烯质量百分比浓度的影响,获得了适宜的工艺操作条件和范围。此外,针对1-丁烯临氢异构制2-丁烯反应精馏技术提出了三种不同的工艺方案,并进行了优化和对比,结果表明:与塔内单反应段方案相比,采用塔内双反应段方案可减少催化剂用量41.2%;采用预反应器加塔内单反应段方案可减少催化剂用量48.0%,并且可降低全塔理论级数9.1%。