苯抽提裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

孫育春　田萍萍

摘要：本文介紹了環(huán)丁砜抽提蒸餾分離苯裝置的工藝中的一些經(jīng)驗(yàn)：主要為保證裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行，降低裝置消耗。

關(guān)鍵詞：抽提裝置；優(yōu)化設(shè)計(jì)；降低能耗

1 前言

延安石油化工廠20萬(wàn)噸/年苯抽提裝置采用中國(guó)石化集團(tuán)石油化工科學(xué)研究院的抽提蒸餾工藝（SED）專利技術(shù)，從重整汽油C6餾分中回收苯產(chǎn)品，以滿足生產(chǎn)無(wú)苯清潔汽油同時(shí)生產(chǎn)苯產(chǎn)品的需要，裝置于2009年8月份開車成功，通過(guò)不斷優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行平穩(wěn)程度提高。能耗降低。

2 裝置簡(jiǎn)介

2.1 工藝原理

該裝置采用環(huán)丁砜抽提蒸餾工藝，利用溶劑對(duì)原料中各組分相對(duì)揮發(fā)度影響的不同，通過(guò)精餾實(shí)現(xiàn)芳烴與非芳烴的分離。溶劑和C6餾分在抽提蒸餾塔接觸形成氣液兩相，由于溶劑與芳烴的作用力更強(qiáng)，使非芳烴富集于氣相，于塔頂排出：苯富集于液相并被提純，于塔底排出。富集苯的液相進(jìn)入溶劑回收塔，在塔內(nèi)進(jìn)行芳烴與溶劑的分離，溶劑循環(huán)使用。

2.2 工藝流程

工藝流程：來(lái)自重整裝置的脫C6餾分作為抽提蒸餾進(jìn)料，經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入抽提蒸餾塔中部，循環(huán)溶劑從塔頂進(jìn)入，經(jīng)過(guò)抽提精餾，塔頂?shù)玫椒欠紵N，塔底得到含高純苯的富溶劑。富溶劑進(jìn)入溶劑回收塔，該塔在減壓下操作，塔頂采出苯，塔底的貧溶劑經(jīng)換熱后循環(huán)使用。少部分貧溶劑進(jìn)入溶劑再生罐進(jìn)行減壓再生，以保持系統(tǒng)溶劑的潔凈。從抽提蒸餾塔頂出來(lái)的抽余油為非芳烴產(chǎn)品，可以作為石腦油或直接調(diào)合到汽油中。從溶劑回收塔塔頂出來(lái)的苯再進(jìn)入白土塔，脫除微量烯烴，最后再經(jīng)過(guò)苯閃蒸罐脫除其中的重組分合格苯產(chǎn)品出裝置。

3 優(yōu)化措施

3.1 保證溶劑的品質(zhì)

本裝置采用溶劑為環(huán)丁砜，環(huán)丁砜在循環(huán)使用中易降解、老化，導(dǎo)致溶劑損失的最大因素，溶劑的老化會(huì)使溶劑PH值降低，對(duì)系統(tǒng)造成腐蝕，為裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行最大隱患。

溶劑的老化主要原因是游離氧和高溫對(duì)環(huán)丁砜的影響，為保證環(huán)丁砜在運(yùn)行過(guò)程中的品質(zhì)，主要措施有：（1）開工氣密工作和真空系統(tǒng)抽負(fù)壓試壓合格；（2）合理控制真空系統(tǒng)的負(fù)壓；（3）合理降低加熱源溫度、降低各塔底溫度，最大程度減小溶劑高溫降解（環(huán)丁砜在220℃時(shí)分解加?。?duì)此，本裝置加熱蒸汽溫度由設(shè)計(jì)的245℃降低至215℃，另外，兩塔底溫度在不大于170℃（設(shè)計(jì)值176℃）進(jìn)行操作。

裝置運(yùn)行至今（約6年）溶劑的PH值一直在6—8之間溶劑顏色為淡黃色，溶劑品質(zhì)良好。未見因腐蝕造成換熱器內(nèi)漏等情況，保證的裝置的長(zhǎng)周期運(yùn)行，環(huán)丁砜的消耗也很小。

3.2 降低綜合能耗

本裝置主要能耗來(lái)自于3.5MPa蒸汽、氮?dú)?、電、儀表風(fēng)、循環(huán)水。其中3.5MPa加熱蒸汽約為86%，電約為3.9%。

3.2.1 降低加熱蒸汽消耗量

在本裝置中蒸汽消耗來(lái)自于抽提蒸餾塔、溶劑回收塔底加熱及白土進(jìn)料和溶劑再生部分的加熱。

其中白土進(jìn)料和溶劑再生部分加熱蒸汽約占總蒸汽消耗的5%，為了維持正常操作，蒸汽量不能降低。溶劑再生部分加熱蒸汽消耗占總蒸汽消耗的3.5%，我們?nèi)軇┰偕糠植捎瞄g歇式，開車15天/三個(gè)月，實(shí)踐證明溶劑品質(zhì)未見異常，通過(guò)間歇式的方式，降低了蒸汽的消耗，同時(shí)也降低了溶劑再生過(guò)程中溶劑和助溶劑的損失。

抽提蒸餾總消耗的58%，通過(guò)需降低兩塔底加熱蒸汽的用量有較大空間，抽提蒸餾總消耗的58%，溶劑回收塔占總消耗的33.5%。

對(duì)于抽提蒸餾塔降低加熱蒸汽的主要措施：（1）調(diào)整助溶劑在復(fù)合溶劑中的比例，12%至14%（內(nèi)比）的比例較為合適，這個(gè)比例蒸餾塔的分離效果很好，且抽余油中也不含助溶劑；（2）優(yōu)化回流比，選擇0.4的回流比（對(duì)產(chǎn)品）較為合適；（3）降低塔底溫度：在底溫達(dá)到168℃即可使產(chǎn)品質(zhì)量合格，所以低溫控制在168℃至170%

溶劑回收塔降低加熱蒸汽消耗的措施：（1）保證塔壓在-40kPa至-45kPa，降低分離難度；（2）選擇合適的回流比，實(shí)踐證明2.0（對(duì)產(chǎn)品）的回流比效果很好；（3）保證助溶劑的含量在12%以上。

3.2.2 降低電的消耗

本裝置電的消耗主要為空冷、離心泵和真空泵。

選擇合適的冷后溫度，保證裝置平穩(wěn)運(yùn)行均能達(dá)到節(jié)約用電的目的。溶劑回收塔頂及溶劑再生部分抽真空泵可間歇開停

以下為裝置優(yōu)化后的指標(biāo)對(duì)比：

通過(guò)優(yōu)化，苯的回收率可達(dá)到99.8%（設(shè)計(jì)99%），環(huán)丁砜消耗2.0噸/年（設(shè)計(jì)每年3至5噸），助溶劑消耗4.0噸/年（設(shè)計(jì)15噸/年），裝置運(yùn)行更為平穩(wěn)，綜合能耗不斷下降，由早期的52kg標(biāo)油/t降低至目前的41.5Kg標(biāo)油/t。

4 結(jié)論

總體來(lái)說(shuō)。本裝置在延安石油化工廠的工業(yè)應(yīng)用是成功的。通過(guò)對(duì)裝置的不斷優(yōu)化，對(duì)新工藝指標(biāo)的嚴(yán)格執(zhí)行，裝置在運(yùn)行周期，苯收率、能耗、化工原材料消耗等個(gè)方面都有很大程度的降低。