? 本文根據作者長期從事化工分離工作的工程經驗，通過對新型精餾塔分離正丁烷和反-2-丁烯混合物的技術介紹，展示了新型精餾塔相對于傳統精餾塔極具優勢的節能效果。
? ??萃取精餾是石油化學工業中重要的分離方法之一，發展至今已有60多年的歷史。其通過萃取劑的加入改變被分離組分間的相對揮發度，從而使近沸點物系或共沸物體系得以分離，而另一方面，大量萃取劑的加入也大大增加了此分離過程的能耗。如何降低該精餾過程的能耗已經成為當今工業非常普遍也非常重要的研究課題。近年來，開發者們通過對傳統精餾工藝的模擬分析、優化設計、安裝控制等方面的研究與技術改進，開發出了一種新型的精餾塔，其可有效地減少分離過程能耗，在節能和節省設備投資方面的優勢十分明顯。
? ? 1.新型精餾塔
? ? 新型的精餾塔就對傳統精餾塔進行改造而形成的。在傳統精餾塔內部設一垂直隔板，將精餾塔分成下部公共提餾段、隔板兩邊的精餾進料段和中間采出段3部分，形成新型精餾塔。
新型精餾塔被垂直的分隔壁分成6個部分，公共精餾區1、公共提餾區6及由分隔壁分開的相互平行的進料段和側線產品采出段4部分，其中進料段和側線產品出料段又可以分為精餾段2、3和提餾段4、5，2、4一般被稱為預分餾段或副塔，整個1、3、5、6段被稱為主塔。
? ? 含多種物質的混合物從塔進料段的中間位置進入到塔內。在預分餾段，組分A、B向塔上方移動，組分B、C向塔下方移動。公共精餾區完成A、B的分離，純組分A從塔頂采出，公共提餾區完成B、C的分離，純組分C從塔釜采出，純組分B從主塔的中間采出。與傳統分離三組分的兩塔精餾相比，新型精餾塔可節省1座精餾塔及其附屬設備，如再沸器、冷凝器、回流泵等，而且占地面積也相應減少。
? ? 2.模擬分析研究
? ? 2.1.總體介紹
? ? C4餾分是煉油廠副產，其含有豐富的1-3-丁二烯、1-丁烯、順-2-丁烯、反-2-丁烯、異丁烯、正丁烷、異丁烷等，其中1，3-丁二烯可以通過萃取精餾的方式進行分離。萃余C4中的烯烴可通過骨架異構轉化為異丁烯，進而與甲醇反應生成甲基叔丁基醚。為提高異構化過程的效率，需將萃余C4中的烷烴與烯烴進行分離。由于正丁烷與反-2-丁烯的沸點相差僅為1.38℃，工業上通常仍然采用萃取精餾的方法實現分離。常用的萃取劑有二甲基甲酰胺、甲乙酮、嗎啉等。
? ? 以二甲基甲酰胺為萃取劑，采用AspenPlus化工流程模擬軟件，對分隔壁萃取精餾塔分離正丁烷和反-2-丁烯混合物的過程進行了模擬計算，以期獲得支持該工藝可行性和節能降耗性能的定量結果。
? ? 2.2.工藝流程
? ? 新型萃取精餾塔有3個區域：萃取精餾段、溶劑回收段和公共提餾段。主塔為萃取精餾段和公共提餾段，副塔為溶劑回收段。C4烴從主塔中部適當位置進料，萃取劑從主塔頂部進料。在萃取精餾段進行C4烴的分離，烷烴從主塔塔頂采出。在副塔進行溶劑回收，烯烴從副塔塔頂采出，萃取劑從塔底采出后循環使用。
? ? 2.3.模擬分析
? ? 選擇C4中的正丁烷、反-2-丁烯為分離對象，溶劑選擇二甲基甲酰胺，進料量為1t/h，壓力0.5MPa。原料組成：反-2-丁烯88.3%(w)，正丁烷11.7%(w)。分離要求：正丁烷純度大于99.0%(w)，反-2-丁烯純度大于99.9%(w)。采用AspenPlus軟件中的MultiFrac模塊進行模擬計算，選取Wilson方程為相平衡模型，分析溶劑比、回流比、汽相分配比等操作條件對分離效果及能耗的影響。
