异丁烷分离工艺对比及经济性分析

异丁烷分离工艺对比及经济性分析

工业技术　　　　　　　　　

鲁石油化工，２０１５，４３（１）：５８－６１　　　　　　齐

ＱＩＬＵ　ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

异丁烷分离工艺对比及经济性分析

张伟，荆举祥，满建明

（山东三维石化工程股份有限公司，山东淄博２５５４３４）

摘要：应用ＰＲＯ／ＩＩ软件对正丁烷异构装置异丁烷分离系统进行模拟计算，对采用不同工艺流程时系统的能耗、设备投资和操作费用进行分析对比，认为热泵流程虽然流程复杂，投资高，但节能效果显著，操作费用较低。

关键词：异丁烷分离　热泵精馏　工艺　对比

中图分类号：ＴＱ２２１．１４　　文献标识码：Ｂ　　文章编号：１００９－９８５９（２０１５）０１－００５８－０４

　　正丁烷异构化产物异丁烷是烷基化反应的主

要原料和合成甲基叔丁基醚（ＭＴＢＥ）等汽油添加剂的重要前驱体。其主要用途包括：①脱氢制成异丁烯，是合成ＭＴＢＥ和乙基叔丁基醚（ＥＴＢＥ）等无铅汽油添加剂的主要原料；②生产丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯酸甲酯和异戊二烯等精细化工产品的原料；③异丁烷与异丁烯经烃化而制得

［１］

异辛烷，作为汽油辛烷值的改进剂。

正丁烷异构为异丁烷，是生产异丁烷的主要工艺之一，该工艺主要包括原料脱水、丁烷异构和产物分离３部分。其中产物分离的能耗占正丁烷异构装置总能耗７０％以上，而在产物分离部分异丁烷的分离又是能耗大户，所以异丁烷分离部分的能耗高低对整个装置的经济效益影响较大。

本文拟利用ＰＲＯ／Ⅱ软件对两种异丁烷分离流程进行模拟计算，对比不同流程下系统的能耗和操作费用，为异丁烷分离流程的选择提供理论支持。１　热泵技术

热泵与水泵相仿，从低温热源吸收热量，然后向高温热阱放出热量，相当于将热量从低温转移到高温，故形象地称为热泵，热泵的历史可以追溯到１８２４年卡诺循环的发表，它奠定了热泵的理论

［２］

基础。热泵在精馏塔上的应用即为热泵精馏。热泵精馏能使能耗减少，为了使塔顶蒸气冷凝时所放出的热能提供给再沸器作为气化室的热源，使用了膨胀阀和压缩机，以改变冷凝或沸腾的温度。图１为最简单的热泵精馏流程。在塔顶冷凝器和塔底再沸器之间联上一股闭路循环的制冷

剂，制冷剂在塔顶冷凝器中蒸发时吸收热量，经压缩机压缩后在塔釜再沸器中冷凝并放出热量，再经节流阀减压至塔顶冷凝器中蒸发。如此反复，不断将热量从温度较低的冷凝器泵送至温度较高的再沸器，达到了制冷、加热的双重目的。据国外研究数据

［２］

［３］

ｋＷ?ｈ的热量，所消耗的电量只有３～１０ｋＷ?ｈ，因而热泵的节能潜力十分可观。本文介绍的异丁

烷分离的第二种流程就采用了热泵精馏技术。

，工业应用的电动热泵，提供１００

图１　热泵精馏流程示意

１—精馏塔；２—节流阀；３—压缩机；４—再沸器

热泵的效率主要取决于循环工质的冷凝温度

收稿日期：２０１５－０１－１４；修回日期：２０１５－０１－２８。

作者简介：张伟（１９８２—），男，山东淄博人，工程师。２００３年毕业于辽宁石油化工大学化学工程与工艺专业，现在山东三维石化工程股份有限公司主要从事化工工艺设计、项目管理ｗａｙ．ｃｏｍ．ｃｎ。

等工作。电话：０５３３－７５７４１９１；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｗｅｉ＠ｓｄｓｕｎ－

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