摘要：C8芳烃（混合二甲苯）由于组分来源的不同，组分较多，组分间沸点差很小，使C8芳烃分离可供选择的流程。（用ASPEN PULS软件对混合二甲苯分离工艺模拟分析，确定分离工艺。） 1.1原料的性质
原料来源于铂重整及异构化两装置的芳烃，两种原料的组成差异较大，主要含下列组分：
表1-1 C8混合芳烃组成（质量分数）
项目 NA（非苯芳烃） B（苯） T（甲苯） EB（乙苯） PX（对二甲苯） MX（间二甲苯） OX(邻二甲苯) C9A(C9芳烃)
异构化C8芳烃/% 6.72 0 2.36 13.14 17.08 40.28 18.33 2.09
铂重整C8芳烃/% 0.30 0.03 1.19 8.71 11.77 24.58 14.79 27.58 11.05 100
C10A（C10芳烃） 0 总和
100
两装置所得的混合芳烃中C8芳烃含量不同，所以在同一精馏塔中分离出C8芳烃，要分两股进料。
异构化混合芳烃中C8芳烃含量较高，靠近塔顶进料，而铂重整混合芳烃中C8含量相对较低，则靠近塔底进料。
各芳烃的沸点见表2.
表1-2 芳烃的沸点
项目 NA（非苯芳烃）
沸点/℃ 106. 84
B（苯） T（甲苯） EB（乙苯） PX（对二甲苯） MX（间二甲苯） OX(邻二甲苯) C9A(C9芳烃) C10A（C10芳烃）
80.10 110.63 136.19 138.35 139.19 144.41 159.22 183.27
1.2产品的分离要求
C8芳烃：C9治疗分述<0.5x10-3 ug/g
C9芳烃：C9质量分数>97% C10A质量芳烃<2% C10芳烃：C10A质量分数>80% 1.3工艺流程
整套装置采用两个均为100块的精馏塔，将原料分离成3种产品：C8芳烃、C9芳烃、C10芳烃，其中主产品是二甲苯（C8芳烃）。
由表一和表二数据分析得，在二甲苯精馏塔（T1）中，原料分成两股进料，分离时选OX为轻关键组分，C9A为重关键组分。
塔顶蒸汽经空气冷凝器冷凝，部分出料为混合二甲苯（NA和微量C9A），后去吸附分离装置。
塔釜物料部分用加热炉后返塔，部分出料为C9A和C10A的混合物。
该混合物直接用泵（P1）打入高沸精馏塔（T2）作为进料，塔顶蒸汽经回流冷凝器，部分回流，部分出料为C9芳烃，塔釜物料部分用加热炉加热后返回塔，部分出料为C10芳烃。
2.4模拟结果与实际操作的比较
以实际操作回流比，选择不同的理论板数进行替代，当T1取65块理论板，T2取50块理论板时，模拟结果与实际操作数据吻合较好。 此时全塔效率为T1为0.65，T2为0.5，较为合理。
由于原料中除了C8以及其他芳烃外，还有其他非芳烃混合物，这部分组分复杂，沸点范围大，模拟中为一组。
模拟中两塔均设为绝热系统，实际上必然有热损失，所以模拟温度与实际温度存在一定偏差。
表1-3 模拟与实际操作数据对比
二甲苯塔（T1） 指标 模拟值 实际值 110 109 145 195 0.05 1.8
塔顶压力（绝）/KPa 121 塔底压力（绝）/KPa 110 塔顶温度/℃ 塔底温度/℃ C8中C9质量分数/% 回流比
142 193 0.05 1.8
高沸精馏塔T2
指标
模拟值
实际值 110 181 170 215 97 80
塔顶压力（绝）/KPa 116 塔底压力（绝）/KPa 185 塔顶温度 /℃ 塔底温度 /℃ C9芳烃质量分数/% C10芳烃质量分数/%
168 212 98 80
1.5 塔内温度和浓度分布
1.5.1 二甲苯T1的温度和浓度分布
温度在第53块板处变化最为显著，且轻关键组分在该处的浓度变化也最大，故可确认为T1塔的灵敏板。
它对外界条件干扰灵敏，是精馏塔实际操作中的一个重要控制指标。
在30块板和43块板处出现两个拐点，而模拟中正好取这两块板进料。
2.5.2高沸精馏塔T2的温度和浓度分布
温度在第45块板处变化最为显著，且C9组分也在该处的浓度变化最大，故该板可大体确认为T2塔的灵敏板。C9组分浓度变化组要集中在第40块以后。 1.6 回流比与能耗的模拟 1.6.1 二甲苯T1的回流比和能耗
在选择理论板数和回流比时，尽量以合理的能耗达到分离目的，得到合格产品。
去不同的理论板数对精馏装置进行模拟，可得到分离要求所需的回流比，进而得到相应的能耗。
表1-4 热负荷与理论板的关系
N 40 45 50
R 4.95 2.94 2.34
Qc*10/KJ.h -243.59 -161.44 -136.79
-6-1Qb*10/KJ.h 197.34 115.19 90.54
-6-1Q*10/KJ.h 440.93 276.63 227.63
-6-1 55 60 65 70 75 80
2.06 1.90 1.76 1.73 1.71 1.60
-125.14 -118.62 -112.87 -111.64 -110.72 -108.74
78.89 72.36 66.61 65.39 64.47 62.49
204.03 190.98 183.18 177.03 175.19 171.23
选择65块理论板较为合理。
优化计算得到T1的加料位置为第30和43块板，回流比为1.76.这与实际生产中的回流比1.8基本吻合。 1.6.2 高沸精馏塔T2的回流比和能耗
表1-5 热负荷与理论板的关系
N 30 35 40 45 50 55 60 65 70
R 1.67 1.63 1.61 1.59 1.58 1.57 1.57 1.56 1.55
Qc*10/KJ.h -6.8471 -6.734 -6.6769 -6.5972 -6.5972 -6.5811 -6.5690 -6.5434 -6.5236
-6-1Qb*10/KJ.h 6.1657 6.0544 5.9971 5.9172 5.9024 5.9024 5.8899 5.8645 5.8461
-6-1Q*10/KJ.h 13.0146 12.7884 12.674 12.57 12.5143 12.4853 12.4589 12.4079 12.3697
-6-1 能耗随板数的变化不大，主要是因为高沸精馏塔分离要求不高。 考虑到设备投资，可以选择50块理论板比较合理。
优化计算得到最佳进料位置为第19块塔板，回流比为1.6，这与实际回流比1.6基本吻合。 N——理论塔板数
Qc——冷凝器热负荷，KJ/h Qb——再沸器热负荷，KJ/h Q——总能耗，KJ/h R_——回流比