芳烃抽提工艺知识
回收塔(C403) 回收塔(C403) 回收塔的目的是将芳烃和环丁砜溶剂分开,塔 底的环丁砜打回抽提塔循环使用。塔顶的混合芳烃 送至苯塔处理。采用真空操作避免高温下环丁砜分 解。 1、温度控制 回收塔设有内插式重沸器E406,通过调节E406 回收塔设有内插式重沸器E406,通过调节E406 热载体流量以控制塔底温度,一般控制在155~ 热载体流量以控制塔底温度,一般控制在155~ 160℃,为防止环丁砜在高温下分解,一定不要超过 160℃ 177℃。 177℃ 2、回流比 回流比一般为0.3~0.4;要求既要防止溶剂从塔 回流比一般为0.3~0.4;要求既要防止溶剂从塔 顶走失,又要使芳烃尽可能从富溶剂中分离出来。
3、溶剂比 当贫溶剂过量时,溶剂中将溶解较多的 非芳烃,从而影响芳烃的纯度。溶剂比较低 时,溶剂溶解芳烃不完全,造成非芳烃中含 芳烃。因此,选择一个合适的溶剂比并使其 稳定,对装置长期平稳操作是有利的。 本装置抽提塔设计的贫溶剂流量/ 本装置抽提塔设计的贫溶剂流量/抽提塔 进料量=4 进料量=4(重量比),而实际生产时,该溶 剂比为3 3.5时效果较好。 剂比为3~3.5时效果较好。
环丁砜对各类烃类的溶解度按族组成为: 芳烃>烯烃>环烃>烷烃 在同族烃类中,随着分子量增加,即碳原子数 的增加,其溶解度下降,即: 苯>甲苯>二甲苯>重芳烃; 轻质环烷烃或烯烃>重质环烷烃或烯烃; 轻质烷烃>重质烷烃。 在芳烃抽提工艺中,习惯上把芳烃与非芳烃在 溶剂中的溶解度差异叫做分类选择性;而把同族烃 中分子大小不同的烃在溶剂中的溶解度差异,称为 轻重选择性。 回流芳烃就是利用轻质芳烃置换轻质非芳烃, 轻质非芳烃置换重质非芳烃,以提高抽提油的质量。
4、回流比 回流(反洗)液可排斥高沸点非芳烃。在抽提 塔进料口之下的反洗液提高了溶剂选择性,即利用 反洗液中的芳烃,将溶解在溶剂中的非芳烃置换出 去。反洗比愈大,产品的芳烃纯度将越高,但芳烃 回收率下降。 反洗比的大小,应与原料中芳烃含量多少相适 应。原料中芳烃含量越高,反洗比可越小。在操作 中,反洗比与溶剂比也是相互影响的;降低溶剂比, 产品芳烃纯度可提高,得到提高反洗的作用。反之, 增加溶剂比具有减低反洗比的作用,一般在提高溶 剂比之前,就适当加大了回流芳烃的流量,以确保 芳烃产品纯度。
1、温度
再生塔设有内插式重沸器E408,调节热载体流 再生塔设有内插式重沸器E408,调节热载体流 量以控制塔底温度,一般控制在160~170℃ 量以控制塔底温度,一般控制在160~170℃,为防 止环丁砜在高温下分解,一定不要超过177℃ 止环丁砜在高温下分解,一定不要超过177℃。 2、液位 液位与进料量组成串级控制。液位要严格控制 在指标范围内。液位太低,贫溶剂没有漫过管束, 缩小了传热面积,容易造成局部超温;液位太高, 超出测量范围,甚至充满该塔,就没有足够蒸发空 间,也不能有效蒸馏。
溶剂再生塔(C406) 溶剂再生塔(C406) 在操作过程中,环丁砜会劣化,生成的缩聚物 会堵塞抽提塔板的筛孔。因此设计了环丁砜再生系 统,将一部分贫溶剂连续地送入溶剂再生塔进行再 生,处理老化、变质的溶剂;即采用减压蒸馏方式, 将正常环丁砜蒸发由塔顶返回C403,而缩聚物由于 将正常环丁砜蒸发由塔顶返回C403,而缩聚物由于 沸点较高,留在塔底,再生塔停工后,排放掉。 为防止溶剂在高温下分解及提高蒸发效率,将 水汽提蒸汽从塔底进入,使溶剂随同蒸汽一起蒸发 到塔顶送入回收塔,再生塔顶有筛网覆盖,以阻隔 老化溶剂(缩聚物)。
4、抽余油循环 一般情况下,余油循环量为抽余油的抽出量的 15~20%。 15~20%。 5、塔底水循环 一般情况下,塔底水循环量,与抽提塔顶抽出 量之比为0.3: 量之比为0.3:1。 6、水洗水量 水洗比即为水洗水量与抽余油进料之比,一般 为0.15。 0.15。 水洗水量与抽余油中溶剂量有直接关系,水洗 水是使用回收塔回流罐底水,因此水洗水量与气提 量互相牵制,水量太小,造成溶剂损耗,过大,则 会增加回收塔热负荷。
2、液面 一般控制50~60%,以便从E407获得足 一般控制50~60%,以便从E407获得足 够的热量。 3、进料组成的变化 水汽提塔进料如含有大量烃或溶剂,会 造成塔负荷增大,操作混乱,所以必须注意 进料的组成变化。控制好C401、D402、 进料的组成变化。控制好C401、D402、D403 溶剂的选择性愈好,因 而,溶剂含水量的变化是用来调节溶剂选择 性的一种手段,但是,溶剂含水量的增加, 将使溶剂的溶解能力降低。因此,每种溶剂 都有一个最适宜的含水量范围。本装置溶剂 含水量一般为0.7~1.2%。 含水量一般为0.7~1.2%。 溶剂含水量的多少可由回收塔来控制。
6、操作压力 抽提塔压力对芳烃纯度和芳烃回收率影响不大。 但是,抽提塔操作压力适宜,就保证了原料处于泡 点下液相状态。而且,抽提塔操作压力与界面控制 也有密切关系,因此操作压力也是芳烃抽提系统的 重要操作参数。 通常,抽提塔有三种不同的压力控制方案,即 贫溶剂压力控制法、富溶剂控制法、气垫压力控制 法。本装置采用的是富溶剂压力控制法,即通过富 溶剂流量来调节抽提塔的操作压力,这种压力控制 方法优点是,操作溶剂比较稳定,可保证芳烃质量; 必须注意的是,富溶剂流量不能突然变化太大,以 免影响界面波动。
在选择芳烃抽提溶剂时必需要考虑: 在选择芳烃抽提溶剂时必需要考虑: (1)对芳烃必需有较高的溶解能力; (2)对芳烃必需有较高的选择性; (3)溶剂与原料烃的密度必需有较大差异。 以上三项是选择芳烃抽提用溶剂必需首先 考虑的基本条件,除此之外,还要考虑另外一 些条件。
(1)溶剂与原料烃相界面张力要大,应不易乳化、 不易发泡。 (2)溶剂与抽出物的沸点应有较大的差异,不产生 共沸物,以便与用分馏的方法加以分离。 (3)化学稳定性要好,不与原料起化学反应,本身 不易变质,不腐蚀设备。 (4)蒸发潜热和比热容要小,使之能耗低,蒸汽压 要低,不易挥发损耗。 (5)凝点低,粘度小,不易燃,便于贮运。 (6)价格要低,供应来源要有保证等。
3、汽提水量 汽提水量 汽提水量必须满足减少芳烃在回收塔中的提馏 分压要求,并为非芳烃水洗塔提供充足的水洗水这 两个条件。 汽提水过少,则可能造成贫溶剂含芳烃多(即 称溶剂带油),造成抽提塔操作不正常。汽提水量 过高,汽提作用大,会把溶剂带入回流罐D403,甚 过高,汽提作用大,会把溶剂带入回流罐D403,甚 至造成冲塔;而且,过多的汽提水使冷却器和塔底 重沸器负荷增加。 一般情况下,汽提塔和回收塔的回流罐D403水 一般情况下,汽提塔和回收塔的回流罐D403水 包分出的水量大致为1 包分出的水量大致为1:2~3的关系。补充水量过多, 将加重水汽提塔的负担,加大溶剂损耗,水洗水含 溶剂还导致水洗塔操作恶化。
芳烃抽提工艺知识
主要内容
1、芳烃抽提的基本原理 2、芳烃抽提溶剂的选择 3、苯抽提的流程控制 4、苯抽提的基本操作
芳烃抽提的基本原理
芳烃抽提过程是一种物理分离方法。它所依据的原 理,是由于烃类各组分在溶剂中的溶解度不同,即 当溶剂与抽提原料在抽提塔中进行液— 当溶剂与抽提原料在抽提塔中进行液—液接触时, 溶剂会对原料中的芳烃、非芳烃进行选择性地溶解, 从而形成组成和密度都不同的两相,这样就能把所 需要分离的组分从原料混合物中分出;从而在抽提 塔中把芳烃与非芳烃分离。 抽提塔多采用筛板塔。为了提高溶剂效率,通常以 相对流量较大的溶剂作为分散相,使其经过抽提塔 盘的筛孔时,分散成较多的液滴,进入到原料混合 烃的液层后,能够更有效地将原料烃中的芳烃抽提 出来。原料烃则作为连续相流动。
汽提塔(C402) 汽提塔(C402) 目的是用抽提蒸馏的方法除去富溶剂中的轻质 非芳烃。 溶剂pH值控制 溶剂pH值控制 由于环丁砜在使用中,处于较高温度下,易脱 出其中的杂原子(-SO2-);余下分子存在不饱 出其中的杂原子(-SO2-);余下分子存在不饱 和键,会互相作用缩聚成长链,为褐色物质,该物 质对芳烃没有溶解功能,即谓环丁砜劣化了。脱出 的杂原子与水作用,呈酸性,对设备具有腐蚀作用。 腐蚀产生物(铁锈)及环丁砜劣化缩聚物会堵塞抽 提塔板的筛孔。 因此,要维持贫溶剂呈弱碱性,一般控制其 pH值在7~8。如果贫溶剂的pH值下降,由药剂罐 pH值在7 。如果贫溶剂的pH值下降,由药剂罐 D406加入单乙醇胺,用水稀释后,进入D402。 D406加入单乙醇胺,用水稀释后,进入D402。
水汽提塔(C405) 水汽提塔(C405) 从非芳烃水洗塔C404底部出来的贫溶剂水和汽 从非芳烃水洗塔C404底部出来的贫溶剂水和汽 提塔顶回流罐D402底来的含有微量非芳烃的水一起 提塔顶回流罐D402底来的含有微量非芳烃的水一起 送至水汽提塔处理,目的是除去水中的轻质非芳烃, 以防非芳烃在系统中聚集影响芳烃质量,以及回收 被非芳烃携带而被水溶下的溶剂。 1、温度 该塔是与换热器整体设计,塔体立于换热器 E407壳体之上。加热热源来自于C402底的富溶剂, E407壳体之上。加热热源来自于C402底的富溶剂, 即由E407管程通过较高温度的富溶剂以达加热目的。 即由E407管程通过较高温度的富溶剂以达加热目的。
非芳水洗塔(C404) 非芳水洗塔(C404) 目的是用水洗的办法回收非芳烃中的环丁砜, 即利用水与溶剂互溶的性能,将非芳烃中的环丁砜 溶解下来。水洗后的非芳烃即抽余油送至D504。 溶解下来。水洗后的非芳烃即抽余油送至D504。 1、温度 该塔的温度设计值为40℃ 该塔的温度设计值为40℃。 2、压力 该设计值为塔顶0.4MPa,压力由抽余油的抽出 该设计值为塔顶0.4MPa,压力由抽余油的抽出 量来控制。 3、塔底界面 塔底界面应保持稳定,一般控制50~70%。 塔底界面应保持稳定,一般控制50~70%。
芳烃抽提溶剂的选择
目前,世界上已经有近200多套分离芳 目前,世界上已经有近200多套分离芳 烃装置。由重整油和裂解加氢汽油中分离 芳烃的工业方法主要有三种: (1)溶剂液—液抽提法; )溶剂液— (2)吸附分离法; (3)抽提蒸馏法。 当前,溶剂液— 当前,溶剂液—液抽提法是分离轻芳烃 的主要手段。近30多年来,国内外对溶剂 的主要手段。近30多年来,国内外对溶剂 液—液抽提工艺和新溶剂的选择做了大量 的研究工作。