芳烴抽提各參數(shù)對(duì)產(chǎn)品的影響

朱家新（大慶石化公司 黑龍江 大慶 163714）

一、抽提工藝過程介紹

1.抽提工藝過程

原料加氫汽油經(jīng)預(yù)熱后由進(jìn)料流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)送入抽提塔中部。溶劑環(huán)丁砜分別進(jìn)入抽提塔頂部和中部，在溶劑的選擇溶解下，進(jìn)料中的芳烴和非芳烴被分離形成比重較大的富溶劑相（溶劑和芳烴）和較輕的烴相（非芳烴），不同兩相形成逆向流動(dòng)，富溶劑相從塔底靠自壓流入提餾塔塔頂，經(jīng)底部再沸器加熱后，塔頂氣項(xiàng)經(jīng)冷凝后由返洗液泵抽出作為返洗液送入抽提塔底，提餾塔底富溶劑由塔底泵抽出進(jìn)入回收塔，經(jīng)中部和底部再沸器加熱后，塔底溶劑經(jīng)溶劑泵抽出送至抽提塔（稱為貧溶劑），為了提高萃取蒸餾效果，提高芳烴與非芳烴的相對(duì)揮發(fā)度，從貧溶劑分出一部分經(jīng)調(diào)節(jié)其流量與富溶劑一起加入提餾塔（稱為第二溶劑），回收塔頂部采出混合芳烴進(jìn)入混合芳烴罐作為精餾單元的原料。

二、抽提系統(tǒng)工藝參數(shù)的影響

1.溶劑比的影響

在抽提原料已經(jīng)確定的條件下，溶劑比對(duì)抽提過程的影響至關(guān)重要。圖一圖表數(shù)據(jù)明確顯示出了溶劑比大小對(duì)抽余油中芳烴含量及混芳中非芳烴含量的影響。

當(dāng)溶劑比過大時(shí)，溶劑的溶解能力較高，芳烴回收率很高，但溶劑的選擇性下降，溶劑中溶解的非芳烴含量較多，芳烴純度下降。相反，當(dāng)溶劑比過小時(shí)，溶劑的溶解能力較低，抽余油中芳烴的含量增加，因此芳烴回收率較低，但溶劑的選擇性增加，溶劑中溶解的非芳含量較少，芳烴純度較高。另外，溶劑比過大，會(huì)造成設(shè)備的投資費(fèi)用和操作費(fèi)用增加。溶劑比一般控制在3.7～3.8（質(zhì)量）比較好。

2.返洗比的影響

返洗是調(diào)整芳烴產(chǎn)品純度的重要手段，是影響抽提過程的主要工藝參數(shù)之一。

它是根據(jù)芳烴與輕質(zhì)非芳烴、輕質(zhì)非芳烴與重質(zhì)非芳烴在溶劑中具有不同的溶解度，利用這一差異，將難以除去的重質(zhì)非芳烴除去。

返洗比越大，抽提塔底抽出液（富溶劑）中的重質(zhì)非芳置換的越徹底，芳烴產(chǎn)品的純度也就越高，但芳烴的回收率下降。返洗量過大，加重了返洗段的負(fù)荷，減少了抽出液（富溶劑）在抽提塔底的靜止時(shí)間，抽出液（富溶劑）的純度不但沒有達(dá)到提高，相反還會(huì)減少，有時(shí)甚至?xí)?duì)抽提塔塔底界位造成影響。因此，在調(diào)整返洗量時(shí)應(yīng)小幅度調(diào)整，并要注意全塔的進(jìn)出平衡。

返洗比過小，富溶劑中的重質(zhì)非芳烴置換不徹底，進(jìn)入汽提塔后，需要增加塔底的加熱量才能將其除去。這樣芳烴產(chǎn)品的純度雖然得到了保證，但無疑增加裝置的加工成本。同時(shí)，較高的汽提塔底溫度也會(huì)增加溶劑的降解和發(fā)泡概率，降低溶劑的使用壽命，影響裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行。因此，返洗比的大、小對(duì)抽提的操作影響很大，它是控制抽出油（富溶劑）中重質(zhì)非芳烴含量多少，影響芳烴產(chǎn)品純度的重要因素。

3.操作壓力的影響

抽提塔的操作壓力對(duì)芳烴純度和芳烴回收率的影響不大，只是影響抽提塔的進(jìn)出物料平衡和操作的平穩(wěn)。抽提塔采用較高的操作壓力(0.5 Mpa)主要是為了保證抽提過程在液相狀態(tài)下進(jìn)行，即在低于液體的泡點(diǎn)溫度條件下操作。若抽提塔內(nèi)壓力過低，抽提物料氣化，抽提效果勢(shì)必下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成液泛，使抽提過程遭到破壞。因此當(dāng)抽提原料中輕組分增加，或抽提塔頂溫度提高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高抽提塔的操作壓力，以保證塔在液相條件下操作。

提餾塔操作壓力控制是為了使富溶劑進(jìn)入提餾塔后更好的進(jìn)行閃蒸，最好控制一定范圍即塔頂為0.15 Mpa（表）、塔底為0.17 Mpa（表）左右，塔壓控制過高會(huì)使富溶劑中的非芳烴閃蒸速度過快造成串塔，塔壓控制得過低會(huì)使非芳烴閃蒸不充分，隨塔底采出進(jìn)入回收塔造成混合芳烴中非芳烴超標(biāo)。

回收塔操作壓力是負(fù)壓真空操作。通過蒸汽噴射泵抽吸回收塔回流罐中的氣相部分來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)正常操作期間塔釜壓力控制在0.065 Mpa～0.080 Mpa（絕）系統(tǒng)比較穩(wěn)定。負(fù)壓真空操作是為了防止溶劑環(huán)丁砜在高溫會(huì)發(fā)生熱分解，采用真空目的一是為了降低蒸餾沸點(diǎn)，二是降低溶劑分壓，并促進(jìn)熱交換避免溶劑分解?；厥账僮鲏毫?duì)混芳純度無影響，但是真空度過高會(huì)導(dǎo)致塔頂混芳夾帶溶劑造成溶劑損失。

4.操作溫度的影響

溫度對(duì)溶劑的溶解能力和選擇性均有較大的影響，但其效應(yīng)卻恰恰相反，主要有兩方面含義：一方面對(duì)整個(gè)抽提塔而言，當(dāng)溫度升高時(shí)，溶劑的溶解能力增加，芳烴回收率得到提高，但卻使溶劑的選擇性變差，溶劑中的非芳烴含量也會(huì)同時(shí)增加，使芳烴產(chǎn)品的純度下降。為保證芳烴產(chǎn)品的純度合格，需要增加相應(yīng)的操作成本，如加熱量和動(dòng)力成本等。因此，抽提溫度的確定，應(yīng)兼顧溶劑的溶解度和選擇性，從而使芳烴產(chǎn)品既高產(chǎn)又優(yōu)質(zhì)，裝置的加工成本又適中。

另一方面對(duì)抽提塔頂、塔底而言，由于溶劑對(duì)烴類的溶解度隨溫度的升高而增大，而選擇性則隨溫度的升高而降低。因此，在抽提塔頂，烴類的芳含量相對(duì)較低，溫度高使溶劑有較高的溶解度，從而使抽余油中的芳含量隨溫度的升高而降低，既有利于保證抽余油產(chǎn)品的純度，又有利于芳烴回收率的提高。盡管塔頂抽出液中非芳含量偏高，但是隨著抽出液的不斷下移，溫度逐漸降低，進(jìn)入返洗區(qū)后，在返洗液的作用下，輕質(zhì)芳烴置換非芳烴，輕質(zhì)非芳烴置換重質(zhì)非芳烴，溫度的降低使溶劑的選擇性增加，溶解度的下降有利于芳烴產(chǎn)品純度的提高。因此，抽提塔頂部采用較高的操作溫度，而塔底則采用較低的操作溫度。

通常，抽提塔頂溫度控制在80℃左右。一般采用控制貧溶劑入塔溫度來控制抽提塔的操作溫度，提餾塔進(jìn)料溫度能夠反應(yīng)出貧富溶劑換熱器的換熱效果，在正常情況下，溫度低于設(shè)計(jì)值很多，說明換熱效果降低，會(huì)增加提餾塔的能耗。

結(jié)束語

1.芳烴抽提裝置工藝成熟過程設(shè)計(jì)合理，生產(chǎn)能力大，生產(chǎn)過程中超過設(shè)計(jì)生產(chǎn)負(fù)荷產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

2.芳烴抽提裝置如能在溶劑凈化方面有所突破，裝置運(yùn)行將會(huì)更加穩(wěn)定，能耗、物耗還會(huì)更低。

[1]孫立藺愛國(guó).石油化工裝置長(zhǎng)周期運(yùn)行指南.北京：中國(guó)石化出版社，2003.

[2]汪家鼎陳家鏞.溶劑萃取手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.