芳烴抽提裝置降低抽余油苯含量?jī)?yōu)化操作探討

劉艷茹

【摘 ?要】某石化公司苯抽提裝置2011年工程開工以來，連續(xù)兩次大修，裝置四年一修后，出現(xiàn)了抽油過程中的苯酚含量增加造成純苯收率下降的現(xiàn)象。本文分析了造成這一現(xiàn)象的原因，并且嘗試提出一系列的優(yōu)化方法與過程對(duì)純苯收率進(jìn)行有效的提升，通過實(shí)驗(yàn)分析可知對(duì)于純苯收率的提升有一定的作用。

【關(guān)鍵詞】抽提蒸餾塔;溶劑回收塔;苯;抽余油

1工藝流程說明

該方法采用環(huán)丁砜萃取-精餾工藝，通過溶劑對(duì)原料中各組分之間相對(duì)揮發(fā)性的影響差異進(jìn)行精餾，實(shí)現(xiàn)了兩種物質(zhì)的完全分離。使C6餾分與萃取精餾塔（C851）接觸，也就是氣體和液相。在氣相中進(jìn)行非芳烴的濃縮，通過溶劑和芳烴的作用在塔頂釋放出來，在液相進(jìn)行濃縮，芳香烴經(jīng)提純，放置在塔底。在溶劑回收塔中，芳香烴含量較高的液相進(jìn)入溶劑回收塔（以下簡(jiǎn)稱C852）。該法用環(huán)丁砜-輔助劑作溶劑，增強(qiáng)了溶劑體系對(duì)C6餾分的溶出能力，避免萃取塔中出現(xiàn)雙液相，從而保證提取塔穩(wěn)定且易于控制;同時(shí)，在加入助溶劑后，溶劑回收塔可以在相同的操作范圍內(nèi)進(jìn)行有效的降低貧溶劑中苯含量。本發(fā)明公開了一種預(yù)選、萃取精餾、溶劑回收、苯精處理及配套設(shè)備[1]。

2殘油中苯系物高的原因

2.1減少溶劑選擇性

在長(zhǎng)時(shí)間使用后，溶劑會(huì)發(fā)生局部老化，選擇性下降，不能很好的萃取苯系物。因此，在C851回流槽D852中，分苯-非芳烴共同進(jìn)入，使萃余液中苯含量升高。

2.2溶劑不能從苯中分離

對(duì)于C852，TDI-8227塔頂溫差小，造成C852低塔底溶劑中含有大量苯系物。在C851中降低溶劑對(duì)苯的吸收量。減小C852溫度差，可以有效地分離苯和溶劑，減少不良溶劑中苯系的含量，相當(dāng)于間接提高溶劑的選擇性。

3調(diào)節(jié)的作用與優(yōu)點(diǎn)

3.1符合 VI標(biāo)準(zhǔn)調(diào)合汽油

由于油罐內(nèi)汽油摻合受阻的巨大壓力，D852≤5標(biāo)準(zhǔn)通過調(diào)節(jié)達(dá)到苯品545標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化后D852≤3（D852≤3時(shí)），優(yōu)化后D852≤3（D852≤3時(shí)）原苯產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。

①D852中苯系物含量由5.2%降至2.8%，降幅2.4%。殘油輸出設(shè)備流量為7000 kg/h，7 t×0.024×12 h=2 t。在C852中，苯和溶劑的有效分離使C852底物中的苯含量下降。當(dāng)溶劑再生時(shí)，苯系物含量降低，輕組分含量降低。降低真空泵的負(fù)壓負(fù)荷，減少抽真空泵給排空罐內(nèi)等效于提高苯系物收得率。

3.2提高設(shè)備吞吐量

對(duì)苯系物進(jìn)行有效分離，增加溶劑選擇性，防止C851、C852中部分未分離苯系物與溶劑產(chǎn)生惡性循環(huán)，提高裝置處理C6的能力。目前基本不存在苯系物的混合，間接提高了設(shè)備的處理能力。分析：貧溶劑中苯系物減少10.78%，裝置處理能力可適當(dāng)增加。最佳狀態(tài)：將溶劑中的苯全部轉(zhuǎn)化成C6處理量，則：9800千克/h×10%=980 kg/h×12=11760 kg/h=11.760 kg/h=11.76t11.76t×28%=3.3 t。按目前的溶劑萃取能力，每班精煉量不超過3.3 t，泵出口流量穩(wěn)定12小時(shí)，D852中苯含量不超過5。P864出口時(shí)，難以判定煉油量。目前可根據(jù)D852的液位及分析結(jié)果確定。

3.3減少設(shè)備能源消耗

①C852有效地分離了苯系物，提高了溶劑的選擇性。在C851中加入苯系物，使C851感光板溫度保持在較低水平，降低塔底汽耗。②降低C852底底貧溶劑苯含量，減少溶劑再生時(shí)的輕組分，降低真空泵抽負(fù)壓力所需負(fù)荷。降低了再用溶劑量，降低了D859和P860的負(fù)荷[2]。

4過程優(yōu)化

4.1降低殘油中苯系物

4.1.1給料過程仿真及優(yōu)化

該萃取塔主要采用氣-液相（與原來設(shè)計(jì)條件相同）和完全氣相（運(yùn)行條件）兩種形式。當(dāng)氣體相加料時(shí)，殘油中苯系物含量可達(dá)到6%，以滿足苯系物的質(zhì)量要求。

4.1.2貧溶劑溫度及感盤溫度優(yōu)化

貧化劑溫度效應(yīng)，經(jīng)過對(duì)貧溶率的影響分析，得出進(jìn)入塔內(nèi)貧溶劑的高溫可防止二液相中生成。但是，高溫會(huì)使萃余液中苯系物的含量增加，降低殘液中苯系物的損失，但若溫度太低，則會(huì)出現(xiàn)二相，增大控制難度。

感光板溫度效應(yīng)，從根敏板溫度對(duì)萃取精餾結(jié)果的影響可以看出，敏感板溫升高，苯中非芳烴含量下降，而廢油中苯類則增加。感光片的溫度控制在適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣秶鷥?nèi)（127～134℃），而該溫度變化對(duì)苯類非芳烴及萃余油中苯含量影響較小。

4.2溶劑分解的最優(yōu)方案

4.2.1對(duì)原料水分的嚴(yán)格控制

該方法可以注意到回料裝置及水袋內(nèi)的水位變化，調(diào)節(jié)材料含水率，盡量降低其含水率。

4.2.2保證工作順利

萃取油中溶劑量在正常穩(wěn)定運(yùn)行下低于理論值。由于不正常的原因浸水或沖刷，大量的溶劑將隨著塔頂材料的流失，高達(dá)1%。所以，在生產(chǎn)過程中，要嚴(yán)格控制生產(chǎn)過程中溶劑損耗，避免產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)[3]。

4.2.3降低溶劑高溫脫氫縮聚及提高循環(huán)劑用量

溶劑熱分解是影響設(shè)備溶劑損耗的主要因素。萃取精餾塔、脫水塔、再生塔的操作參數(shù)需進(jìn)行優(yōu)化，以避免因局部過熱而導(dǎo)致的分解，確保運(yùn)行平穩(wěn)?？s短排出間隔，嚴(yán)格控制再生塔中的廢渣，嚴(yán)格控制再生溫度。采用苯洗法、苯置換法、苯回收等方法，保證了降解降解的廢溶劑。為了確保真空效果，適當(dāng)降低回收罐的液面，減少溶劑吸吸到真空泵中，并定期抽空真空泵。

4.3優(yōu)化過程參數(shù)以減少過流頻率

溶劑比例的優(yōu)化提高產(chǎn)物純度，在萃取精餾塔中，分離物泡點(diǎn)隨著溶劑比例的改變而變化。隨著溶劑比的不斷增加，沸點(diǎn)共同趨于 NFM。粗苯收率在2.6～4.8范圍內(nèi)，粗苯純度隨溶劑比的增大而增大。在溶劑比大于4.8的情況下，溶劑中就會(huì)攜帶部分非芳烴，從而影響粗苯的質(zhì)量。在溶解率小于4.3時(shí)，隨溶劑比的增大，殘油中苯系物的含量逐漸降低。在溶劑比超過4.3時(shí)，萃取油品的質(zhì)量并沒有隨溶劑比的增大而改變。在溶劑比大于4.9時(shí)，貧化性溶劑中的苯（含量約0.5%）會(huì)閃現(xiàn)到給料盤內(nèi)，這一因素的影響是主要原因，使苯系物中含有的苯略有增加。由上述分析可知，溶劑的比例逐漸提高，溶劑的選擇性提高，可避免液-液分離，但是溶劑的比值過高，會(huì)造成能源消耗增加，液相的負(fù)荷增加。

回流比優(yōu)化改善溶劑的選擇性，回流比對(duì)殘油率的影響較小，隨著質(zhì)量回流率由0.2降至1.0，對(duì)塔頂殘油量的影響較小。所以，回流比應(yīng)盡量減小，但要有效回收溶劑。實(shí)際上，塔身回收率為0.35左右。經(jīng)優(yōu)化后，提余油收率達(dá)到93%以上，浸出液中非芳烴含量可維持在1000微克/g左右。

5結(jié)論

芳香烴萃取精餾塔波動(dòng)的設(shè)計(jì)原因是由于芳烴萃取精餾塔中段熱量過多，導(dǎo)致進(jìn)料板處成分不符合設(shè)計(jì)值，及上部塔板數(shù)不足以實(shí)現(xiàn)分離。產(chǎn)生此工藝的主要原因是：汽化過量，加料溫度控制不合理，溶劑損失過大，精餾塔工藝控制參數(shù)不合理。計(jì)算結(jié)果表明，萃取精餾塔的溶劑比值為4.4～4.7，回流比約為0.35，有一定的提升效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]王剛. 芳烴抽提蒸餾塔抽提蒸餾影響因素分析[J]. 石油石化綠色低碳，2016，1（003）：P.32-37.

[2]李洪峰，李奎武. 利用流程模擬優(yōu)化技術(shù)提高芳烴抽提裝置經(jīng)濟(jì)效益的研究[J]. 石化技術(shù)，2016，023（010）：7-9.

[3]李諄泓，蘇健，林先雨. 抽提蒸餾裝置抽余油中苯含量影響因素分析[J]. 廣東化工，2016，43（05）：152-153.