بخشی از مقاله
چکيده
بوتن -١بعنوان يکي از محصولات صنعت پتروشيمي،جايگاه ويژه اي را در صنعت و تجارت يافته است . جهت جدا سازي بوتن - ١ از مخلوطي از هيدروکربنهاي چهارکربن دار به علت نزديک بودن نقطه جوش آنها به يکديگر از روشهاي تقطير نمي توان استفاده کرد و اجبارا از روش هاي استخراج با حلال استفاده مي شود. تاکنون حلال هاي مختلفي براي منظور فوق الذکر بکاربرده شده که مهمترين آنها نرمال متيل پيروليدون ( پاتنت BASF )، نيترات نقره رقيق (پاتنت باير)، متانول يا استون ( پاتنت UOP )، متيل سيانيد( پاتنت USSR ) و بالاخره فورفورال ( پاتنت فيليپس ) مي باشد.بررسي حلالهاي ديگرواستفاده از حلالي غير از حلال هاي ذکر شده جهت خلوص بالاي٩٥%و همچنين پايين بودن تعداد سيني هاي مورد استفاده در برج مزيت اين تحقيق نسبت به کارهاي قبلي مي باشد.در اين تحقيق با استفاده از شبيه سازي فرايند با نرم افزار HYSYS6.2 تاثير شرايط خوراک ورودي و محل ورود خوراک به برج برعملکرد فرايند جداسازي بررسي شده است و همچنين دما ، فشار درانتخاب بهترين حلال يکسان بوده است . نتايج نشان مي دهد که در شرايط مايع اشباع در دما و فشار يکسان براي تمام حلال ها، تتراکلريد کربن (CCL4 )بهترين حلال از نظر خلوص محصول و از نقطه نظر اقتصادي در اين فرايندمي باشد.در اين فرايند معادله ترموديناميکي PRSV استفاده شده است .
واژه هاي کليدي:بوتن -١،استخراج توسط حلال ،شبيه سازي،شرايط خوراک
مقدمه
هيدروکربن هاي آليفاتيک سيرنشده يا الفين ها يا آلکن ها ( OLEFINS)ترکيبات الفيني در نفت خام با برش هاي مستقيم ناشي از تقطير نفت خام STRAIGH RUNوجود نداشته و يا به مقادير ناچيز يافت مي شود با اين حال اين ترکيبات در برخي فرآورده هاي پالايشي به ويژه در اجزايي که از فرآيندهاي تبديلي( Conversion ) بر روي برش هاي سنگين حاصل مي شوند، يافت مي شوند.فرآيندهاي تبديلي يا حرارتي(thermal ) بوده و يا کاتاليزوري( catalyst) هستند. چند ترکيب نخست ترکيبات الفيني از جمله اتيلن ، پروپيلن و بوتن ها مواد خام بسيار مهمي براي صنايع پتروشيمي هستند. اولفين ها در خلال فراورش نفت تشکيل ميشوند. فرمول عمومي آنها CnH2n است . معمولا وجود اولفين ها در فراورده نهايي ، نامطلوب است . زيرا فعاليت پيوندهاي دوگانه باعث ميشود که ترکيبات اولفين دار آسانتر اکسيده و بسپارش شوند. در برش هاي گستره جوش بنزين ، وجود برخي اولفين ها مطلوب است ، زيرا اولفين ها داراي اعداد اکتان پژوهشي بالاتري ، در مقايسه با ترکيبات پارافيني با تعداد اتمهاي کربن يکسان ميباشند. ساده ترين اولفين ، اتيلن ميباشد که براي همرده آن عبارتند از: پروپن ، بوتن ، پنتن و غيره در خلال فراورش نفت بعضي ديالفينها (هيدروکربنهايي که دو پيوند دوگانه دارند) مانند بوتادي ان ، نيز تشکيل مي شوند. امروزه رقابت صنايع بر سر بالا بردن خلوص محصولات و به طور همزمان کاهش هزينه ها مي باشد.اين هزينه ها شامل هزينه هاي جاري از جمله هزينه انرژي مي باشد.بنابراين رقابت بر سر محصولي با خلوص بالاتر و هزينه عملياتي کمتر مي باشد.فرايند استخراج توسط حلال انتخابي جهت بدست آوردن بوتن -١ با خلوص بالاي %٩٥ انعطاف پذيرو همچنين بهينه از نقطه نظر اقتصادي است .در اين مقاله به شبيه سازي فرايند استخراج بوتن -١ توسط حلال با استفاده از نرم افزار HYSYS6.2 پرداخته و همچنين اثر متغييرها جهت بالابردن خلوص و کاهش تعدادسيني هاي برج مورد بررسي قرار گرفته است .نتايج شبيه سازي حاکي از آن است که استفاده از اين حلال به لحاظ صرفه جويي در هزينه هاوکاهش مصرف انرژي در حد بسيار بالايي مورد توجه مي باشد.در فرايند تقطير استخراجي يک برج با دو خوراک(مخلوطي حاوي دو يا چند جزءو حلال )و يک برج بازيافت حلال وجود دارد.ممکن است که اجزاء خوراک فراريت نسبي کمي داشته باشند.حلال غليظ چند مرحله پايين تر از مبرد(کندانسور)،اما بالاتر از خوراک اوليه ، به برج تقطير وارد مي شود.حلال انتخاب شده با تقابل مولکولي متفاوت بين اجزاي مخلوط اوليه ،سبب تغيير فراريت نسبي آنها مي شود.در زمينه شبيه سازي و بهينه سازي فرايند جداسازي بوتن -١ از طريق تقطير استخراجي تحقيقاتي با حلال هاي استو- نيتريل (ACN )، دي متيل فرمايد(DMF )و فورفورال ( FURFURAL )انجام گرفته است .(١)
شرح شبيه سازي فرايند
