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本文以混合碳八芳烃中乙苯的脱除为课题背景，针对工业上普通精馏工艺存在的效率低、设备投资和能耗高居不下等问题，综合分析国内外相关技术，本文采用共沸精馏工艺分离乙苯，初步选择2-甲基-1-丁醇和3-甲基吡啶为共沸剂。 本文采用改进的Rose釜测定了101.33kPa下2-甲基-1-丁醇+邻二甲苯、2-甲基-1-丁醇+间二甲苯、2-甲基-1-丁醇+对二甲苯、2-甲基-1-丁醇+乙苯、3-甲基吡啶+邻二甲苯、3-甲基吡啶+间二甲苯、3-甲基吡啶+对二甲苯、3-甲基吡啶+乙苯8组二元体系及2-甲基-1-丁醇+乙苯+对二甲苯+间二甲苯+邻二甲苯、乙苯+对二甲苯+间二甲苯+邻二甲苯+3-甲基吡啶2组五元体系的汽液平衡数据。为考察所得汽液平衡数据的可靠性，对所测定的二元体系分别采用积分检验法和点检验法进行了热力学一致性检验，所有二元数据均通过了一致性检验。对8组二元数据采用维里方程和Hayden-OConnell(HOC)关联式校正其汽相非理想性，并分别采用Wilson、NRTL和UNIQUAC方程对二元数据进行关联，关联偏差均较小，且得到了二元模型参数。结果表明，三个模型均能够较好的描述其汽液平衡行为。用所得二元模型参数对两组五元体系的汽液平衡数据进行了预测，并与实验值进行比较。实验值与预测值吻合良好，表明所得二元模型参数是可靠的。 选定2-甲基-1-丁醇为共沸剂，使用Aspen Plus流程模拟软件结合所得NRTL模型参数，对混合碳八芳烃脱乙苯共沸精馏工艺进行了模拟计算和经济优化，考察了回流比与理论塔板数的关系及进料板位置的影响，并确定了最佳的工艺条件。基于模拟计算结果，对年产1.5万吨的混合碳八芳烃脱乙苯共沸精馏过程进行初步工艺设计，包括塔设备的工艺计算、换热器的工艺计算及选型、液体缓冲罐的工艺计算、工业用泵的选型、公用工程计算以及工艺管道及仪表流程图的设计。最后对本工艺的经济效益进行了核算，以期为碳八芳烃脱乙苯共沸精馏工艺技术的工业化提供基础理论数据。