芳烃抽提工艺知识分析课件

1、芳烃抽提工艺知识主要内容1、芳烃抽提的基本原理2、芳烃抽提溶剂的选择3、苯抽提的流程控制4、苯抽提的基本操作芳烃抽提的基本原理芳烃抽提过程是一种物理分离方法。它所依据的原理，是由于烃类各组分在溶剂中的溶解度不同，即当溶剂与抽提原料在抽提塔中进行液液接触时，溶剂会对原料中的芳烃、非芳烃进行选择性地溶解，从而形成组成和密度都不同的两相，这样就能把所需要分离的组分从原料混合物中分出；从而在抽提塔中把芳烃与非芳烃分离。抽提塔多采用筛板塔。为了提高溶剂效率，通常以相对流量较大的溶剂作为分散相，使其经过抽提塔盘的筛孔时，分散成较多的液滴，进入到原料混合烃的液层后，能够更有效地将原料烃中的芳烃抽提出来。原料

2、烃则作为连续相流动。以环丁砜作为抽提剂为例: 环丁砜能够选择性地溶解芳烃，抽提原料在液相状态下送入抽提塔中段，而溶剂从抽提塔顶进入，在抽提塔内，芳烃被选择性地抽出，含芳烃的溶剂称富溶剂。富溶剂抽出后送入带压操作的汽提塔，随芳烃一起抽出的少量轻烷烃从汽提塔顶馏出，作为回流循环回抽提塔；汽提塔底产物被送到减压操作的回收塔，在回收塔中芳烃与溶剂完全被分离，溶剂分离后再返回抽提塔顶。 环丁砜对各类烃类的溶解度按族组成为： 芳烃烯烃环烃烷烃 在同族烃类中，随着分子量增加，即碳原子数的增加，其溶解度下降，即： 苯甲苯二甲苯重芳烃； 轻质环烷烃或烯烃重质环烷烃或烯烃； 轻质烷烃重质烷烃。 在芳烃抽提工艺中，

3、习惯上把芳烃与非芳烃在溶剂中的溶解度差异叫做分类选择性；而把同族烃中分子大小不同的烃在溶剂中的溶解度差异，称为轻重选择性。 回流芳烃就是利用轻质芳烃置换轻质非芳烃，轻质非芳烃置换重质非芳烃，以提高抽提油的质量。 目前，世界上已经有近200多套分离芳烃装置。由重整油和裂解加氢汽油中分离芳烃的工业方法主要有三种：（1）溶剂液液抽提法；（2）吸附分离法；（3）抽提蒸馏法。 当前，溶剂液液抽提法是分离轻芳烃的主要手段。近30多年来，国内外对溶剂液液抽提工艺和新溶剂的选择做了大量的研究工作。芳烃抽提溶剂的选择 在选择芳烃抽提溶剂时必需要考虑:（1）对芳烃必需有较高的溶解能力；（2）对芳烃必需有较高的选择

4、性；（3）溶剂与原料烃的密度必需有较大差异。 以上三项是选择芳烃抽提用溶剂必需首先考虑的基本条件，除此之外，还要考虑另外一些条件。（1）溶剂与原料烃相界面张力要大，应不易乳化、不易发泡。（2）溶剂与抽出物的沸点应有较大的差异，不产生共沸物，以便与用分馏的方法加以分离。（3）化学稳定性要好，不与原料起化学反应，本身不易变质，不腐蚀设备。（4）蒸发潜热和比热容要小，使之能耗低，蒸汽压要低，不易挥发损耗。（5）凝点低，粘度小，不易燃，便于贮运。（6）价格要低，供应来源要有保证等。环丁砜的性质结构式： 分子式：C4H8SO2分子量：120.17比重（d20）：1.26 环丁砜又名1.1二氧化四氢噻吩，

5、高纯度的环丁砜为无色透明液体，工业产品多为浅棕红色或浅黄色透明液体。 4苯抽提抽提部分流程苯抽提抽提部分控制流程（一）苯抽提抽提部分控制流程图（二）苯抽提的基本操作抽提塔（C401） 溶剂与原料接触的场所，将芳烃和非芳烃分离开。1、溶剂的性能 本装置使用溶剂为环丁砜，具有溶剂度大、选择性强、密度大、稳定性好等优点。2、温度 温度对环丁砜的溶解度和选择性影响很大。温度升高时，溶解度将会加大，有利于芳烃主要是苯回收率的增加；但是，随着芳烃溶解度的增加，非芳烃在溶剂中的溶解度也是增大，而且比芳烃增加的更多，因而使溶剂的选择性变差，使产品芳烃纯度下降。温度的控制措施是控制进料和贫溶剂的温度，分别有调节

6、阀调节。3、溶剂比 当贫溶剂过量时，溶剂中将溶解较多的非芳烃，从而影响芳烃的纯度。溶剂比较低时，溶剂溶解芳烃不完全，造成非芳烃中含芳烃。因此，选择一个合适的溶剂比并使其稳定，对装置长期平稳操作是有利的。 本装置抽提塔设计的贫溶剂流量/抽提塔进料量4（重量比），而实际生产时，该溶剂比为33.5时效果较好。4、回流比 回流（反洗）液可排斥高沸点非芳烃。在抽提塔进料口之下的反洗液提高了溶剂选择性，即利用反洗液中的芳烃，将溶解在溶剂中的非芳烃置换出去。反洗比愈大，产品的芳烃纯度将越高，但芳烃回收率下降。 反洗比的大小，应与原料中芳烃含量多少相适应。原料中芳烃含量越高，反洗比可越小。在操作中，反洗比与溶

7、剂比也是相互影响的；降低溶剂比，产品芳烃纯度可提高，得到提高反洗的作用。反之，增加溶剂比具有减低反洗比的作用，一般在提高溶剂比之前，就适当加大了回流芳烃的流量，以确保芳烃产品纯度。5、抽提塔界面 抽提塔底界面的变化与很多因素有关，例如负荷多少、原料组成和操作条件的变化等。为保证界面的稳定，在进料和运转操作没有过大的改变时，切忌盲目补充和排出溶剂。 界面一般控制5070%，通过塔顶非芳烃的排出量控制，即塔底界面与非芳烃流量串级控制。6、操作压力 抽提塔压力对芳烃纯度和芳烃回收率影响不大。但是，抽提塔操作压力适宜，就保证了原料处于泡点下液相状态。而且，抽提塔操作压力与界面控制也有密切关系，因此操作

8、压力也是芳烃抽提系统的重要操作参数。 通常，抽提塔有三种不同的压力控制方案，即贫溶剂压力控制法、富溶剂控制法、气垫压力控制法。本装置采用的是富溶剂压力控制法，即通过富溶剂流量来调节抽提塔的操作压力，这种压力控制方法优点是，操作溶剂比较稳定，可保证芳烃质量；必须注意的是，富溶剂流量不能突然变化太大，以免影响界面波动。7、溶剂含水量 溶剂含水量愈高，溶剂的选择性愈好，因而，溶剂含水量的变化是用来调节溶剂选择性的一种手段，但是，溶剂含水量的增加，将使溶剂的溶解能力降低。因此，每种溶剂都有一个最适宜的含水量范围。本装置溶剂含水量一般为0.71.2%。 溶剂含水量的多少可由回收塔来控制。汽提塔（C402

9、） 目的是用抽提蒸馏的方法除去富溶剂中的轻质非芳烃。 溶剂pH值控制 由于环丁砜在使用中，处于较高温度下，易脱出其中的杂原子（SO2）；余下分子存在不饱和键，会互相作用缩聚成长链，为褐色物质，该物质对芳烃没有溶解功能，即谓环丁砜劣化了。脱出的杂原子与水作用，呈酸性，对设备具有腐蚀作用。腐蚀产生物（铁锈）及环丁砜劣化缩聚物会堵塞抽提塔板的筛孔。 因此，要维持贫溶剂呈弱碱性，一般控制其pH值在78。如果贫溶剂的pH值下降，由药剂罐D406加入单乙醇胺，用水稀释后，进入D402。回收塔（C403） 回收塔的目的是将芳烃和环丁砜溶剂分开，塔底的环丁砜打回抽提塔循环使用。塔顶的混合芳烃送至苯塔处理。采用

10、真空操作避免高温下环丁砜分解。1、温度控制 回收塔设有内插式重沸器E406，通过调节E406热载体流量以控制塔底温度，一般控制在155160，为防止环丁砜在高温下分解，一定不要超过177。2、回流比 回流比一般为0.30.4；要求既要防止溶剂从塔顶走失，又要使芳烃尽可能从富溶剂中分离出来。3、汽提水量 汽提水量必须满足减少芳烃在回收塔中的提馏分压要求，并为非芳烃水洗塔提供充足的水洗水这两个条件。 汽提水过少，则可能造成贫溶剂含芳烃多（即称溶剂带油），造成抽提塔操作不正常。汽提水量过高，汽提作用大，会把溶剂带入回流罐D403，甚至造成冲塔；而且，过多的汽提水使冷却器和塔底重沸器负荷增加。 一般情

11、况下，汽提塔和回收塔的回流罐D403水包分出的水量大致为1：23的关系。补充水量过多，将加重水汽提塔的负担，加大溶剂损耗，水洗水含溶剂还导致水洗塔操作恶化。非芳水洗塔（C404） 目的是用水洗的办法回收非芳烃中的环丁砜，即利用水与溶剂互溶的性能，将非芳烃中的环丁砜溶解下来。水洗后的非芳烃即抽余油送至D504。1、温度 该塔的温度设计值为40。2、压力 该设计值为塔顶0.4MPa，压力由抽余油的抽出量来控制。3、塔底界面 塔底界面应保持稳定，一般控制5070%。4、抽余油循环 一般情况下，余油循环量为抽余油的抽出量的1520%。5、塔底水循环 一般情况下，塔底水循环量，与抽提塔顶抽出量之比为0.

12、3：1。6、水洗水量 水洗比即为水洗水量与抽余油进料之比，一般为0.15。 水洗水量与抽余油中溶剂量有直接关系，水洗水是使用回收塔回流罐底水，因此水洗水量与气提量互相牵制，水量太小，造成溶剂损耗，过大，则会增加回收塔热负荷。水汽提塔（C405） 从非芳烃水洗塔C404底部出来的贫溶剂水和汽提塔顶回流罐D402底来的含有微量非芳烃的水一起送至水汽提塔处理，目的是除去水中的轻质非芳烃，以防非芳烃在系统中聚集影响芳烃质量，以及回收被非芳烃携带而被水溶下的溶剂。1、温度 该塔是与换热器整体设计，塔体立于换热器E407壳体之上。加热热源来自于C402底的富溶剂，即由E407管程通过较高温度的富溶剂以达加

13、热目的。2、液面 一般控制5060%，以便从E407获得足够的热量。3、进料组成的变化 水汽提塔进料如含有大量烃或溶剂，会造成塔负荷增大，操作混乱，所以必须注意进料的组成变化。控制好C401、D402、D403的界面。溶剂再生塔（C406） 在操作过程中，环丁砜会劣化，生成的缩聚物会堵塞抽提塔板的筛孔。因此设计了环丁砜再生系统，将一部分贫溶剂连续地送入溶剂再生塔进行再生，处理老化、变质的溶剂；即采用减压蒸馏方式，将正常环丁砜蒸发由塔顶返回C403，而缩聚物由于沸点较高，留在塔底，再生塔停工后，排放掉。 为防止溶剂在高温下分解及提高蒸发效率，将水汽提蒸汽从塔底进入，使溶剂随同蒸汽一起蒸发到塔顶送