文 献 综 述

1.1课题背景及意义

轻石脑油在石油化工行业中是一种重要原料，其中C4~C6饱和烷烃和环烷烃的量较多，而烯烃和芳烃含量相对较少；呈无色或浅黄色液体，不溶于水，溶于多数有机溶剂；一般来源于炼厂常减压蒸馏装置的直馏石脑油、加氢裂化、炼厂催化裂化、重整拔头油、焦化装置二次加工石脑油和油气田凝析油^[1~3]。

轻石脑油在炼油工业中主要有三种用途：（1）用作烷异构化原料，生产高辛烷值汽油；（2）用作乙烯裂解原料，占我国乙烯原料构成的60%以上；（3）用于车用燃料汽油的调配^[4]。由于异构烷烃的辛烷值高于正构烷烃，一般将异构烷烃含量较高的轻石脑油用于汽油调和；而正构烷烃作为乙烯裂解料时收率比异构烷烃高，因此常常将正构烷烃含量较高的轻石脑油用于乙烯裂解。

轻石脑油除了以上的用途之外，还可根据其组成对其进一步分离利用。根据对扬子石化公司生产的轻石脑油组成分析可知，其中的异戊烷、正戊烷、异己烷和正己烷含量分别达到46%、26%、20%和4%。因此，在将轻石脑油中的正/异构烷烃吸附分离后，还可以继续通过精馏的方法分别将其中的正构烷烃或异构烷烃分离，从而可以得到用途更为广泛的异戊烷、正戊烷、异己烷和正己烷产品。

高纯度的异戊烷产品用途广泛，可作为可发性聚苯乙烯及聚氨酯泡沫体系的发泡剂，用于无氟冰箱、冰柜、冷库及管线的保温等领域；可作线性低密度聚乙烯催化剂的载溶剂，脱沥青的工业溶剂；也可作为化工原料，如异戊烷脱氢制异戊烯、异戊二烯^[5]。目前我国戊烷的年消费量近6.6万吨，其中，EPS(发泡聚苯乙烯)戊烷发泡剂的消费量约3万吨/年，约占总消费量的45%；聚氨酯的发泡剂消费戊烷3.3万吨/年，约占总消费量的50%；线性低密度聚乙烯戊烷载溶剂消费量0.3万吨/年，约占总消费量的5%。国内戊烷市场供大于求，但高纯度的戊烷（98%含量以上）供不应求。98%以上纯度的正戊烷可用作油脂浸出溶剂、分子筛脱蜡的脱附剂、异构化原料、脱氢制烯烃原料，其用途极为广泛^[6]。

高纯度正己烷^[7]是一种高级非极性溶剂油产品，广泛应用于食品、医药和化工等行业：在医药行业，可作多种精细有机合成溶剂、医药合成反应的稀释剂和高级溶剂，如制备乙酰氧乙酯等甾族类、头孢类等无菌级药物均使用正己烷作助溶剂，同时是生产脂肪醇不可缺的原料；在食品行业，是生产高级植物油的萃取剂；在化工行业，正己烷作为优良溶剂，如作为丙烯聚合溶剂、橡胶和涂料溶剂、颜料稀释剂及溶剂等；在其它行业可作为优良的清洗剂和冷却剂。异己烷^[8]可作为溶剂萃取油脂或汽油调合料。

1.2 轻石脑油分离传统工艺

轻石脑油中各组分的沸点相近，通过精馏的方法很难将其中的正异构烷烃分离得到高纯度的产品，但精馏可以提纯主要组分的浓度，达到优化原料的目的与要求。

李茂军^[8]等采用PRO/Ⅱ模拟软件对10万t/a碳五烷烃分馏装置建立模拟流程，对其工艺流程和规整填料塔设计进行了模拟计算，优化了工艺参数，在保证产品质量和收率的前提下，节约工艺能耗和降低设备投资。彭桂林^[9]采用先进的精馏塔操作法优化了戊烷油精馏塔，通过对不同结构精馏塔的比较，筛选出最佳设计，并对其流程进行了简述。优化后的精馏塔可以降低操作难度，同时降低设备成本，符合经济的原则。李春妍等^[10]对以某厂提供的6t/hr轻质烃类为原料,生产纯度均达到99.00%的异戊烷和正戊烷的五种常规塔序分别进行模拟计算。通过综合对比,确定分离序列二为优选常规塔序,即先脱C6 的重组分,再脱C4-的轻组分,最后进行异戊烷和正戊烷分离的流程。此外，还对用于精制高纯度戊烷系列产品的常规塔序流程和热偶精馏流程的工艺参数和节能效果进行了计算和比较，合理降低了能耗。

1.3 轻石脑油吸附分离工艺