芳烴抽提中環(huán)丁砜的劣化及其影響探討

祁小榮(中國(guó)石油天然氣公司玉門分公司煉油化工總廠 735200)

一、環(huán)丁砜劣化的化學(xué)過(guò)程

根據(jù)已經(jīng)總結(jié)到的環(huán)丁砜劣化機(jī)理進(jìn)行分析，當(dāng)前總結(jié)起來(lái)有兩點(diǎn)觀點(diǎn)。第一有些觀點(diǎn)認(rèn)為在環(huán)丁砜在高溫條件下，會(huì)自動(dòng)分解二氧化硫以及丁二烯這兩種化學(xué)物質(zhì)。眾所周知，二氧化硫容易導(dǎo)致設(shè)備受到腐蝕，而丁二烯主要是設(shè)備堵塞的物質(zhì)。第二，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，當(dāng)環(huán)丁砜處于不穩(wěn)定條件下，具體而言是屬于雜質(zhì)污染條件下，會(huì)逐漸析出二氧化硫，但是環(huán)丁砜本身不會(huì)發(fā)生分解，仍然保持完好的性質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，環(huán)丁砜劣化嚴(yán)重時(shí)，是因?yàn)榄h(huán)丁砜受到芳烴抽提影響，當(dāng)環(huán)丁砜在有水的條件下逐漸被水解時(shí)，會(huì)逐漸形成磺酸。在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處于雜質(zhì)影響環(huán)境中，環(huán)丁砜會(huì)隨著溫度變化而發(fā)生變化，在水中會(huì)分解出大量的氣體，當(dāng)這個(gè)氣體溶解在水中時(shí)，就會(huì)使得環(huán)丁砜環(huán)境變得惡劣?；谶@樣的觀點(diǎn)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)機(jī)過(guò)程做好變動(dòng)控制，在對(duì)比中實(shí)驗(yàn)，可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

二、環(huán)丁砜劣化影響

1.環(huán)丁砜影響

為了更好的發(fā)現(xiàn)環(huán)丁砜劣化條件和影響，可以將環(huán)丁砜放置在不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行對(duì)比，將其放置以無(wú)氮保護(hù)環(huán)境下和有氮環(huán)境下，進(jìn)行惡劣實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，氧氣的存在會(huì)使得環(huán)丁砜加劇惡劣。這樣可以看出芳烴抽提裝置中的進(jìn)料含氧量比較大，環(huán)丁砜惡化的現(xiàn)象很明顯。當(dāng)環(huán)丁砜逐漸在水中溶解時(shí)，小部分環(huán)丁砜會(huì)立刻被分解出來(lái)，釋放出大量的二氧化硫。在一定的規(guī)格中，環(huán)丁砜的含量有明確的指標(biāo)，另外環(huán)丁砜的熱穩(wěn)定性也有規(guī)定。一般而言，進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，需要將剩余的氣體進(jìn)行反應(yīng)掉，如果氣體無(wú)法完全反應(yīng)將影響環(huán)丁砜效果，從而使得劣化現(xiàn)象加重。實(shí)驗(yàn)中為了考察出精確的劣化原因。需要配置出不同類型的環(huán)丁砜，不同類型體現(xiàn)在含量不同。需要環(huán)丁砜試液作為實(shí)驗(yàn)溶劑。配制環(huán)丁砜時(shí)，需要將其控制在0.2%范圍內(nèi)，這樣才符合規(guī)定需求。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，還需要不斷改變溫度變量，當(dāng)溫度達(dá)到180時(shí)，劣化的結(jié)果會(huì)更加明顯。隨著環(huán)丁砜加入量不斷提升，熱穩(wěn)定性會(huì)有所下降，還有相應(yīng)的PH值也出現(xiàn)下降現(xiàn)象，相反的腐蝕度會(huì)逐漸上升。不同的溫度條件下，熱穩(wěn)定性變動(dòng)類型不一樣，會(huì)出現(xiàn)不一樣的曲線類型。當(dāng)溫度逐漸升高和環(huán)丁砜含量加大時(shí)，熱穩(wěn)定性有明顯升高現(xiàn)象。在一定的溫室下，如果環(huán)丁砜量加大，溫度卻降低出現(xiàn)的情況就不一致。

2.劣化環(huán)丁砜ph值影響

實(shí)驗(yàn)的目的是為了更好的研究劣化環(huán)丁砜PH值變動(dòng)情況，主要觀察熱穩(wěn)定性和腐蝕率。在該實(shí)驗(yàn)中，隨著芳烴抽提裝置運(yùn)行時(shí)間提升，環(huán)丁砜出現(xiàn)劣化現(xiàn)象，其中PH值不斷下降。為了保障劣化實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行，需要在實(shí)驗(yàn)之前分別設(shè)置出不同的PH值，而這個(gè)數(shù)值應(yīng)該根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)而確定出來(lái)。如果在劣化的環(huán)丁砜試液中加入一定量的單乙醇胺，這個(gè)量控制在50ug/g內(nèi)。這個(gè)時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)之前的PH值有新的變動(dòng)，數(shù)值變化比較大。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果顯示，環(huán)丁砜劣化的速度一般都會(huì)隨著PH值降低而逐漸增強(qiáng)。為了探究這個(gè)現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，可以進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，這樣查看的結(jié)果會(huì)更加明顯，而且的得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也比較準(zhǔn)確。需要將不同單乙醇胺進(jìn)行提純，添加一定的硫酸或者是環(huán)丁砜，在有空氣的環(huán)境中加熱，使用人為方式影響劣化。這個(gè)工作完成之后，再使用交換色色譜和紅外線光譜進(jìn)行分析，從中可以得出磺酸的含量。注意實(shí)驗(yàn)中加入的是硫酸而不能是其他含氯酸。因?yàn)槁入x子極易與環(huán)丁砜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其變成酸性介質(zhì)，并在高溫下與烯烴生成聚合物，使系統(tǒng)的PH值迅速下降。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，因?yàn)榧尤肓嘶撬峄蛘攮h(huán)丁砜，在基于劣化實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)環(huán)丁砜量逐漸增加。因?yàn)榄h(huán)丁砜性質(zhì)不穩(wěn)定，因此會(huì)出現(xiàn)分解現(xiàn)象，分解出來(lái)的二氧化硫量比較多。在試樣中變動(dòng)時(shí)，就形成了磺酸，從而使得磺酸含量增加。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中看出，當(dāng)加入大量的環(huán)丁砜時(shí)，生成的磺酸含量不一定很多。這是因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程有二氧化硫氣體排出，實(shí)驗(yàn)中可以看到這一變化現(xiàn)象。

結(jié)束語(yǔ)

環(huán)丁砜基于芳烴抽提過(guò)程中，會(huì)因?yàn)樗舛霈F(xiàn)大量的磺酸，這是使得設(shè)備出現(xiàn)腐蝕一大因素。當(dāng)磺酸鐵鹽和磺酸單乙醇胺鹽相互作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沉積物，從而出現(xiàn)大量的聚合物，也是原因之一。在出現(xiàn)雜質(zhì)條件中，環(huán)丁砜的穩(wěn)定性是否會(huì)被影響，這需要在高溫和常溫下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在常溫下，可以分解出少量的二氧化硫氣體，卻出現(xiàn)加速劣化實(shí)驗(yàn)。其中氧含量也對(duì)環(huán)丁砜劣化起到一定影響。在生產(chǎn)中為防止溶劑與空氣接觸劣化要求裝置密封性好。從實(shí)驗(yàn)中可以看出，選擇環(huán)丁砜時(shí)，應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注環(huán)丁砜含量，這是一個(gè)重要的判斷標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前我國(guó)在應(yīng)對(duì)金屬腐蝕時(shí)，一般都選擇添加MEA，可以起到緩解作用。雖然在一定程度上雖然起到緩解作用，但是隨著加入的量逐漸增多，容易引起芳烴抽出率發(fā)生變動(dòng)，使得抽出率下降。而且，加入一定量的MEA時(shí)，不利于水和油進(jìn)行分離，容易出現(xiàn)磺酸，當(dāng)磺酸出現(xiàn)時(shí)，會(huì)堵塞裝置，從而使得問(wèn)題得不到解決。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該做好分析準(zhǔn)備工作，做好變量控制準(zhǔn)備工作。

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