乙腈法丁二烯抽提裝置溶劑發(fā)泡原因分析及對策

李松

[摘 要]乙腈法丁二烯抽提裝置在萃取中容易出現(xiàn)容積發(fā)泡的情況，主要是因為受到了乙腈溶劑含水量、pH值、雜質(zhì)等情況的影響，同時也包括了操作條件等外在因素的影響。這些影響的因素很容易讓抽提過程中分離的效果變差，也容易產(chǎn)生壓差的波動。為了讓整個操作的系統(tǒng)能夠保持平衡，需要對溶劑發(fā)泡中溶劑含水量及pH值進行降低，對再生了及劣質(zhì)溶劑進行加大并精制再生，同時對天氣也要進行挑選。要想讓生產(chǎn)穩(wěn)定性提高，讓運行的符合能夠提升，需要對消泡劑進行消泡處理。

[關(guān)鍵詞]乙腈；萃取精餾；發(fā)泡；對策

中圖分類號：TS676 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）32-0400-01

一、發(fā)泡形成的過程

乙腈法丁二烯抽提的工藝是在1965年星期的，由美國殼牌進行研究開發(fā)。蘭州石化也在1971年建成了我國首個1.25萬t/a乙腈法丁二烯抽提的裝置。在近些年的發(fā)展中，中石化也進行了自主開發(fā)，并在天津、武漢等地進行了大型的實驗應(yīng)用。在整個萃取精餾的過程中，原料中的混合碳四可以在乙腈溶劑的作用下達到分離的要求。萃取精餾最大的特點就是將溶劑的添加量進行了增加，讓溶劑和原料能夠按照比例進行。在整個操作中，每層的塔盤上都需要有70%-80%濃度的溶液，在被分離的時候，溶液要全部相容。因為這一特點，溶劑比、溶劑溫度、溶劑中水域雜質(zhì)等都會對萃取精餾有一定的影響，也會出現(xiàn)溶劑發(fā)泡，對汽和液之間的平衡有一定的破壞。大量的氣泡分散在液體中的分散體系就是泡沫，因為氣泡的密度比液體的密度要小，氣泡從液體到表面，能夠形成夜魔，對氣泡的聚集物有隔斷，這就形成了泡沫。它在熱力學(xué)中是一個不穩(wěn)定的體系，并且有一定的活性液體成分?；钚缘挠H水基能夠和頁面進行相互的吸附，讓疏水基和氣能夠相互吸附，并且活性劑相互之間也能夠形成緊密的排列。如果在液相中出現(xiàn)了氣泡，親水基朝向水的一方，疏水基朝向氣泡的一方，那么在氣體和液體的截面，就能夠有非常穩(wěn)定的彈性膜。

二、萃取系統(tǒng)中溶劑發(fā)泡的原因

乙腈法丁二烯抽提是利用了乙腈溶劑進行。它本身并不是強發(fā)泡物，但是在整個萃取精餾的過程中，因為受到溶劑品質(zhì)以及操作方式、外界環(huán)境的影響，就會出現(xiàn)發(fā)泡的現(xiàn)象，而且嚴重的情況下，也會出現(xiàn)分離的效果。造成溶劑發(fā)泡的因素有四點，溶劑的含水量、溶劑的pH值、溶劑中雜質(zhì)的含量以及操作條件。1.溶劑含水量。乙腈之中有一定的水分，這對于萃取精餾的操作是非常有一處的，不僅能夠增加乙腈的極性，還能夠讓每一個部份好更的揮發(fā)。但如果含水量提高，乙腈溶劑的濃度就會相對的有所下降，溶解性也就隨之降低，乙腈與烴類就會非常容易出現(xiàn)分層的情況，容易出現(xiàn)水解以及發(fā)泡的情況。2.乙腈溶劑在高溫之下會出現(xiàn)水解的情況，pH值升高，水解的情況就會加劇。對于萃取的系統(tǒng)，就更容易出現(xiàn)乙腈溶劑水解發(fā)泡，從而讓泡沫不容易被消除。3.溶劑中雜質(zhì)含量。原料混合碳四中會有極少的碳五存在，在萃取精餾過程中，因為乙腈溶劑的累計，丁二烯也會源源不斷的產(chǎn)生二聚物。溶劑中每一種雜質(zhì)的含量也會隨之有所增加，讓溶劑的溶解性以及選擇性就會發(fā)生變化，系統(tǒng)的壓差也會有所提升，讓局部的發(fā)泡現(xiàn)象就會再次發(fā)啊生。因為雜質(zhì)在系統(tǒng)的死角中聚集，也后形成新的聚合物，讓系統(tǒng)和管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。4.操作條件。溶劑的溫度、回流的溫度等，都會對勸她的熱量平衡和溫度的分布產(chǎn)生一定的影響。溶劑溫度較高的事實，溶劑溶解烴類的效果就會更好，溫度較低的時候，溶劑對于烴類的溶解能力也會隨之下降，這時就容易出現(xiàn)發(fā)泡?；亓鳒囟容^高，對于控制塔頂質(zhì)量不利，但是如果回流溫度較低，在溶劑中的溶解度對于烴類的降解能力也會有所降低，這就容易讓局部的回流有所增加。比如在環(huán)境惡劣的暴雨天氣，溶劑的溫度、回流溫度因為天氣的影響溫度驟降，這就非常容易發(fā)生萃取上段烴類聚集，壓差隨之上升。如果塔的設(shè)計能力較小，操作性能也不充足，就會出現(xiàn)發(fā)泡或者液泛的情況。

三、溶劑發(fā)泡對策和建議

要想解決溶劑發(fā)泡，就需要對溶劑中的含水量進行控制，對溶劑的pH值以及雜質(zhì)的含量進行有效的控制。乙腈溶劑出現(xiàn)發(fā)泡之后，第一萃取精餾塔上段的高壓差運行就會一直保持高壓狀態(tài)，波動幅度也會有所增加。對于上游的乙烯裝置就很難進行一直。要想解決溶劑發(fā)泡的情況，就要控制溶劑中的含水量。如果溶劑中的含水量保持在5%-8%之間，萃取系統(tǒng)的壓差也會相對穩(wěn)定，就不容易出現(xiàn)發(fā)泡的情況。pH值在9.0-9.5之間，萃取系統(tǒng)也能夠相對穩(wěn)定的進行，就不會又明顯的發(fā)泡情況。較高的pH值對于整個系統(tǒng)的運行沒有益處，需要對大容積的再生量進行利用，對亞硝酸鈉的注入量也要進行pH值的控制。同時也需要對溶劑中的雜志進行降低。在原料混合中碳四里包含的碳五，要在上游乙烯裝置中進行有效的控制，碳五之上充足的部分要盡可能的控制在比0.1%小的地方。二聚物的生成速度會因為丁二烯的濃度以及操作的溫度而受到改變，需要在操作過程中對溶劑的濃度進行降低，讓加熱蒸汽的熱度也進行一定程度的降低，避免出現(xiàn)再沸器管束二快速的進行結(jié)焦。

結(jié)論

乙腈丁二烯裝置因為受到溶劑的含水量、pH值、雜質(zhì)的含量、操作情況等影響，在萃取系統(tǒng)中會出現(xiàn)溶劑發(fā)泡的情況，這容易讓系統(tǒng)出現(xiàn)壓差的波動，所以就要利用有效的對策對其進行解決和改善。讓溶劑中的含水量保持在5%-8%之間，對溶劑內(nèi)再生或者減少亞硝酸鹽的投入量，對溶劑高pH值環(huán)境的水解和發(fā)泡進行控制，同時也要對原料中的碳五等重組分含量進行降低，對阻聚劑進行適當(dāng)?shù)募尤?，對溶劑中的雜質(zhì)含量進行控制，保證溶劑的品質(zhì)。

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