丁二烯作为基础有机化工原料,在合成橡胶、合成树脂、丁二醇等多种有机化学品生产中都有重要的应用。目前,工业上主要采用N-甲基吡咯烷酮、乙腈和二甲基甲酰胺作萃取剂,通过萃取精馏工艺从乙烯裂解装置副产物C4中分离得到高纯度的丁二烯。传统的萃取精馏工艺耗能较大,本文采用Aspen Plus软件通过热耦合精馏的方式对传统的丁二烯抽提工艺进行优化,以期达到节省设备费用和操作费用的目的。 本文对乙腈法丁二烯抽提工艺进行了研究,采用流程模拟软件Aspen Plus对工艺进行模拟优化。通过对文献中汽-液平衡数据回归,确定UNIQUAC模型对液相的模拟效果更好,较适合该萃取精馏体系。 在常规模拟计算的基础上分别采用中间再沸器和分壁萃取精馏塔技术对抽提工艺进行优化分析。通过对设备参数和操作参数的模拟调优,确定了最佳的参数使丁二烯抽提工艺最具经济性。 通过研究常规塔系列和热耦合塔系列的能耗,确定了热耦合精馏在丁二烯抽提工艺中的优越性。研究结果为现有装置的节能改造以及加快分壁萃取精馏塔在丁二烯生产中的应用提供了理论依据。