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文档简介
盘锦浩业重整车间
芳烃抽提连续重整车间芳烃抽提目录1、前言2、抽提简易原理3、抽提过程原理4、溶剂的基本特性和要求5、原料性质要求6、抽提原料油烃类组成的影响7、产品性质8、工段区域划分9、4区后分馏单元10、5区抽提单元11、抽提塔12、抽提塔温度13、抽提塔压力对操作影响14、抽余油水洗塔15、水洗塔上下循环作用16、汽提塔17、回收塔18、白土塔19、精馏部分塔20、温差投用21、溶剂保护22、水汽提塔23、溶剂再生塔24、原料性质影响25、操作温度及溶剂含水量影响26、溶剂比影响27、反洗比28、6区精馏单元29、顶温对苯塔有何影响30、压力对苯塔有何影响31、侧线抽出苯产品32、开工步骤33、质量调整34、化验项目抽提部分流程简述精馏部分流程简述35、苯的危害36、甲苯的危害37、苯、甲苯应急处理38、对化验分析项目进行模拟分析前言芳烃是带苯环的化合物的总称,这类化合物最初由天然树脂、树胶、香精油中提炼出来,具有芳香气味,所以叫做芳香烃。反之不含有苯环结构的碳氢化合物为非芳烃。
非芳烃主要有烷烃(正构、异构)、烯烃、环烷烃等。重整生成油中非芳烃成分较为复杂,有些与单体芳烃的沸点相近,有些易与芳烃形成共沸物,用蒸馏的方法难以将其分离,所以工业上采用抽提的方法将芳烃与非芳烃分离。
抽提原料主要有三类,分别为来自于;连续重整装置的重整生成油、乙烯装置来的裂解加氢汽油(HSCN)和来自于焦炭厂的副产品——粗苯和煤焦油。重整生成油中大约含有60%(质量分数)左右的C6~C8芳烃,其中苯、甲苯和二甲苯的比例大致为8:22:30;乙烯裂解加氢汽油中大约含有80%(质量分数)左右的C6~C8芳烃;其中苯、甲苯和二甲苯的比例大致为40:26:14;煤焦油中大约含有98%(质量分数)左右的C6~C8芳烃,其中苯、甲苯和二甲苯的比例大致为82:13:3;粗苯中90%(质量分数)以上为C6芳烃。目前国内石化行业的芳烃抽提装置的原料主要来源于重整生成油和乙烯裂解加氢汽油(HSCN)。
抽提又称液液萃取,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类物中分离出芳烃的一种过程。抽提和蒸馏、吸附等操作一样,都属于物理分离方法。芳烃+非芳烃芳烃+非芳烃溶剂混合液芳烃+溶剂非芳烃混合澄清加溶剂分离溶剂芳烃芳烃抽提简单模型溶剂溶剂可循环使用的芳烃抽提模型芳烃+非芳烃溶剂芳烃+溶剂非芳烃抽提溶剂蒸馏溶剂芳烃物料水洗溶剂溶剂回收非芳烃非芳烃在一个装有待分离的芳烃和非芳烃混合物的容器里加入溶剂进行抽提,此时溶剂与混合物进行混合而发生密切接触。由于溶剂对芳烃和非芳烃的溶解能力不同,溶剂对芳烃的溶解度远远大于非芳烃,所以当停止混合使其澄清静置后,容器内的混合液会分成两层,上面一层绝大部分是非芳烃和少量的芳烃,溶剂只含极少量;下面一层是溶剂、被抽提的芳烃和少量非芳烃。含有溶剂和芳烃的混合物经进一步分离即可得到纯的芳烃。抽提简易原理抽提过程原理液液抽提工艺主要是利用溶剂对烃类各组分的溶解度不同和对相对挥发度影响的不同从烃类混合物中分离出纯芳烃。当溶剂和原料油在抽提塔接触时,溶剂对芳烃和非芳烃进行选择性溶解形成组分不同和密度不同的两个相。由于密度不同,使两相能在抽提塔内进行连续逆流接触。两相组分不同,一相是溶解芳烃的溶剂相(分散相),另一相是非芳烃为主的抽余油相(连续相)。所得溶剂相进入抽提蒸馏塔(或汽提塔),在该塔中将芳烃与非芳烃彻底分离,抽提蒸馏塔顶底分别得到回流芳烃和含高纯度芳烃的第二富溶剂;回流芳烃返回抽提塔底,第二富溶剂则进入回收塔内(或汽提塔下段)进行汽提蒸馏后得到高纯度的混合芳烃和贫溶剂;抽余油相则进入抽余油水洗塔内进行水洗后得到非芳烃产品。
芳烃抽提是借助选择性溶剂的作用从烃类混合物中分离高纯芳烃的物理过程。抽提过程的技术指标在很大程度上取决于溶剂的性能。一个好的工业抽提溶剂应具备如下特性:对芳烃的选择性要好,有利于提高芳烃的纯度对芳烃溶解能力大,以利于降低溶剂比和操作费用与芳烃的沸点差大,以便与溶剂分离热稳定性及化学稳定性好,以确保芳烃不被降解物质所污染无毒、无腐蚀性,便于操作和设备材质选取价廉易得溶剂的基本特性和要求溶剂环丁砜族选择性及轻重选择性溶剂选择性同一种溶剂对不同烃类的溶解度不同,通常用甲苯的溶解度与正庚烷溶解度之比来表示这种差异,其比值称为溶剂的选择性。溶剂与不同烃类的溶解度差别叫溶剂的族选择性:芳烃>烯烃>环烷烃>烷烃。同一烃类,低沸点溶解度大于高沸点烃的溶解度叫溶剂轻重选择性:苯>甲苯>已基苯>对二甲苯>间二甲苯>邻二甲苯>重芳。中文名称:环丁砜
CAS:126-33-0
英文名称:Tetramethylenesulfone
EINECS:204-783-1
分子式:C4H8O2S
分子量:120.17单乙醇胺沸点160-170℃无色透明液体171℃会快速分解生成铵盐。环丁砜物理特性:无色,可溶于水,丙酮,甲苯等互溶。高温下易分解,200℃一下分解慢,分解生成黑色聚合物和二氧化硫。与氧气接触会使二氧化硫释放量增加。凝点:28℃含水后会使凝点降低,密度:1.26沸点:285℃闪点:166℃,可燃。根据以上特性需要做好抽提部分的气密和氮封防止溶剂氧化分解。溶剂分解生成的二氧化硫会使系统变酸性腐蚀管道设备,这就需要添加单乙醇胺中和PH使系统PH保持7-8,不可低于5.5.大量添加单乙醇胺会生成铵盐,铵盐和溶剂分解生成的黑色聚合物长期积累堵塞管道设备。烃在环丁砜中的相对溶解度原料性质要求
抽提原料油烃类组成的影响1.抽提原料油烃类组成的影响.一般说来,随着溶剂中含水量的增加,溶解能力下降,选择性升高,随着抽提温度的升高,溶解能力增加,选择性下降。由于芳烃与环烷烃的选择性差异比芳烃与烷烃间的差异小,因而原料中环烷烃含量越高,其分离的困难程度就越大,要求的理论板数就愈多。2.抽提原料油的馏分组成的影响除原料烃组成之外,原料的馏分组成对抽提过程也有很大影响。在芳烃抽提过程中,由于轻质具有更高的选择性,因而原料愈重,芳烃回收率越低,例如原料初馏点由65℃升高至78℃,芳烃回收率由95%将至88%。初馏点低,表明原料油中轻质烃(如烷烃)含量增加,由于轻质烃在溶剂中的溶解度比较高,可以置换重质非芳烃,而轻质非芳烃在汽提塔中很容易被汽提掉,从而有利于芳烃回收率,并能保证芳烃纯度。初馏点过高的害处就在于重质非芳烃不易被置换出去,若要保证芳烃质量,不得不牺牲部分芳烃回收率,所以在生产中实际可能的最高芳烃回收率要稍低一些。但是,原料油初馏点愈低,达到同样芳烃回收率所需要的溶剂比就愈高,所以原料油的初馏点不易过低,一般保持在65℃为宜。产品性质抽提工段区域划分4区后分馏单元5区抽提单元6区精馏单元4区后分馏单元脱戊烷塔脱庚烷塔二甲苯塔C5C6-C7二甲苯C8+C6+C9+外送外送至抽提外送5区抽提单元连续相分散相提取相提余相溶剂和能溶于溶剂中的芳烃组成的相叫提取相,也叫富溶剂。不溶于溶剂的非芳烃叫提余相,又叫抽余油、非芳烃等。液相抽提过程中,流经升液管在塔内连续流动的相---油相。流经塔板被分散成液滴的相---溶剂。通常以流量大的一相为分散相,以造成较大的接触面积,便于传质过程回收塔底经汽提蒸发不含芳烃的溶剂叫富溶剂。抽提塔底溶有芳烃的溶剂叫富溶剂。贫溶剂富溶剂5区抽提单元反洗液作用反洗液一次反洗二次反洗汽提塔顶富溶剂闪蒸出芳烃与轻质非芳混合液。抽提塔底注入的反洗液叫一次反洗。随抽提塔进料加注的反洗液叫二次反洗。主要是以其容易溶解于溶剂的特点,将已经溶解在溶剂中的非芳烃置换出去,尤其是其中的非芳烃,提高混合芳烃纯度。因重质非芳一旦随抽提塔底富溶剂进入汽提塔,极难去除,影响后续产品质量。抽提塔顶的贫溶剂就是一次溶剂,也叫主溶剂。抽提塔底富溶剂进入汽提塔前补加的溶剂叫二次溶剂。随抽提塔进料加注的溶剂叫三次溶剂。一次溶剂二次溶剂三次溶剂5区抽提单元抽提塔抽提塔是通过溶剂粗略分离进料中的非芳烃和芳烃的主要设备。以进料口为界,上部叫回收段(或叫抽提段),是溶剂溶解烃类,完成从烃相中回收芳烃的主要部分。下部叫返洗段(或叫提纯段),是用芳烃置换溶解在溶剂中的非芳烃,轻质非芳置换重质非芳烃以达到提高芳烃纯度的目的。抽提塔设计为筛板塔,溶剂与进料烃类在塔内液液接触,满塔操作。系统循环溶剂由塔顶部进入,原料由塔的中下部进入,反洗液由塔底进入,溶剂与进料烃类在塔内进行多级逆流连续接触。塔的上半部为抽提段(芳烃回收段),下半部为反洗段(芳烃提浓段)。塔顶得到非芳烃(抽余油),塔底得到含芳烃的第一富溶剂(溶剂相)。抽提塔的影响因素有进料组成、抽提温度、抽提塔压力、返洗比和溶剂比。抽提塔的平均温度主要是由一次溶剂的温度决定的。溶剂温度提高,溶剂的溶解能力增加,但选择性下降。因此提高溶剂温度,重芳烃收率增加,但芳烃纯度会有所下降。适宜的溶剂温度为70~90°C。抽提塔压力不影响抽提溶剂的溶解度和选择性,但是抽提塔压力必须维持在设定压力,使得在操作温度下抽提塔内所有化合物均保持液态,不产生气泡,否则会降低传质效率,影响抽提操作。为防止抽提塔压力骤变,应避免进出抽提塔的流量剧烈变化。溶剂对烃类的溶解度随温度的升高而增大,而选择性则随温度的升高而降低。在抽提塔顶,烃类的芳含相对较低,温度高使溶剂有较高的溶解度,从而使抽余油中的芳含随温度的升高而降低,即有利于保证抽余油产品的纯度,又有利于芳烃回收率的提高。尽管塔顶抽出液中非芳含量偏高,但随抽出液的不断下移,温度逐渐降低,进入返洗区后,在返洗液的作用下,轻质芳烃置换非芳烃,轻质非芳烃置换重质非芳烃,温度的降低使溶剂的选择性增加,溶解度的下降有利于芳烃产品纯度的提高。因此,抽提塔顶部采用较高的操作温度,而塔底则采用较低的操作温度。抽提塔塔顶温度高于塔底温度抽提塔的操作压力对芳烃纯度和芳烃回收率的影响不大,只是影响抽提塔的进出物料平衡和操作的平稳。抽提塔采用较高的操作压力主要是为了保证抽提过程在液相状态下进行,即在低于液体的泡点温度条件下操作。若抽提塔内压力过低,抽提物料气化,抽提效果势必下降,严重时会造成液泛,使抽提过程遭到破坏。因此,当抽提原料中轻组分增加,或抽提塔顶温度提高时,应适当提高抽提塔的操作压力,以保证塔在液相条件下操作。抽提塔压力对操作影响影响抽提塔压力因素影响抽提塔界面因素贫溶剂量抽提塔进料量回流芳烃量富溶剂抽出量塔顶抽余油量塔顶安全阀泄露仪表故障塔顶抽余油量塔底富溶剂抽出量回流芳烃量抽提塔压力进料组成进料量变化贫溶剂量变化抽提塔温度仪表故障塔板堵塞抽余油水洗塔抽余油水洗塔使用了喷射塔板,以提供抽余油和洗涤水的逆流接触,利用水对抽余油中的非芳和溶剂进行选择性溶解,非芳烃为分散相,水为连续相,经过水洗后,抽余油中的溶剂被水回收。影响水洗效果的主要因素有水洗温度和水洗比。水洗温度低,洗涤效果越好,通常控制水洗温度40°C。水洗比大,水洗效果越好,但由于环丁砜在水和抽余油中的分配系数足够大(大于100),因此水洗比大于0.2即可保证洗后抽余油基本不含环丁砜,适宜的水洗比为0.2~0.3。水洗塔上下循环作用抽余油从抽塔顶出来经冷却进入水洗塔,冷却过程中会形成第二富溶剂相,为减少在烃连续相中形成精细分散的环丁砜小液滴稳定悬浮液的可能性,抽余油水洗塔底的部分水循环冷却器前与进料混合。
水洗塔顶出来的抽余油部分返回塔底,其作用是维持通过塔板的设计过孔速度,改善传质情况,以利于溶剂回收。汽提塔
汽提塔是利用溶剂对芳烃与非芳烃的相对挥发度影响的不同,通过抽提蒸馏操作将芳烃与非芳烃分离开。为了加强抽提蒸馏作用,在富溶剂中加入二次溶剂(部分贫溶剂),进一步加大芳烃与非芳烃的相对挥发度,以提高芳烃产品纯度。该塔的主要操作参数包括塔压和二次溶剂比。汽提塔塔压对抽提纯度基本无影响,增加塔压,汽提塔底温度随之提高,汽提塔再沸器热负荷相应增加,而相应降低了回收塔再沸器热负荷。因此汽提塔塔压的选择主要是平衡汽提塔再沸器和回收塔再沸器的负荷。加入二次溶剂可增强抽提蒸馏作用,有利于改善芳烃纯度,适宜的二次溶剂比为0~0.8。汽提塔进料口在塔顶
汽提塔实质上是不完整的分馏塔,分馏塔一般以进料口为界分为精馏段和提馏段,精馏段是为了得到较纯的塔顶产品,提馏段是为了得到高纯度的塔底产品。汽提塔塔顶进料,为一只有提馏段的分馏塔。因汽提塔对塔顶产品不作要求,其作用是得到不含非芳烃的塔底富溶剂,所以进料口设在塔顶,加大提馏段,对塔底纯度有力,因塔顶产品质量不要求,不设塔顶回流,塔顶进料中的溶剂起到回流作用。汽提塔冷却效果不好的影响
汽提塔顶空冷冷却效果不好,造成系统压力升高,使水汽提塔顶非芳蒸汽不能进入空冷,非芳随汽提蒸汽进入回收塔,造成混芳不合格。另外冬季汽提塔顶空冷前就有液体冷凝,造成塔顶汽提馏出不畅,汽提塔憋压,非芳烃蒸不出去,导致混芳不合格。回收塔溶剂回收塔的主要作用是将芳烃和溶剂分开。来自汽提塔底的富溶剂在此塔内进行减压、水蒸气汽提蒸馏,分离出混合芳烃和贫溶剂。影响该塔操作的主要因素有塔压力、回流比和汽提水比。塔的绝压低,有利于芳烃和溶剂的分离,但如果绝压太低,塔顶冷凝冷却将出现困难。回收塔回流比在0.4~0.8的范围内变化时,混合芳烃中均不含环丁砜,但当回流比小于0.4,特别是小于0.35时,环丁砜含量急速上升。因此,为了确保芳烃中不含环丁砜,且具有足够的抗干扰能力,适宜的回流比可控制为0.5~0.8的范围为宜。回收塔的汽提水用于汽提溶剂中的烃类。当汽提水比较低时,贫溶剂中残留较多的芳烃,这些芳烃随着贫溶剂进入抽提塔后,大部分进入抽余油而损失。随着汽提水比增加,贫溶剂中的烃含量降低,芳烃收率相应增加,但汽提水比增加到一定程度后,进一步提高汽提水比对降低贫溶剂中烃含量的作用明显减小。适合的汽提水比范围大约为0.01~0.02。进入回收塔的汽提水量是通过调节抽余油水洗塔的洗涤水量来调节的,因此设定的汽提水量应是以下两个需求量较高的一个:从抽余油中经济的回收溶剂所需要的洗涤水量或从回收塔溶剂中汽提芳烃所需要的汽提水量。白土塔本装置设有两台白土塔切换操作。白土塔的主要作用是去除混合芳烃中微量烯烃,以保证芳烃产品酸洗比色合格。混合芳烃在酸性白土上通过,部分白土吸附烯烃物质,部分白土作为酸性催化剂使烯烃发生聚合作用和烷基化作用。白土罐的操作压力与温度必须相互匹配,使物料维持液相操作。水对白土塔的操作有害,大量的水不仅使白土溶解流失,导致后面的设备堵塞,而且由于水和芳烃共沸,需要显著提高白土罐的压力方能维持正常操作,因此,必须保证回收塔顶回流罐油水分离效果良好,严防界面过高给白土塔带入游离水。白土要在一定的温度下才能具有活性,促使不饱和烯烃在白土上聚合,然后被白土吸附除去。在使用新的白土时,温度要相应地低一些。当苯、甲苯产品酸洗色度上升时,需要提高白土罐的进料温度,保证白土精制效果。但在提高温度之前,首先要提高白土罐的操作压力,保证原料油在液相操作。调节压力时,要缓慢进行,防止与进料量干扰而引起波动。白土的操作温度一般为160~200℃。白土塔加压的目的是使白土塔内的物料在高温下,不汽化而始终处于液相状态下运转,从而能保证白土塔的最大效率。白土塔的压力一般控制在1.55-1.78MPa(g)精馏部分塔芳烃精馏塔包括苯塔和甲苯塔。混合芳烃根据各组分沸点的不同,利用汽液两相多次接触、多次汽化、多次冷凝进行传质传热,从而分离出苯和甲苯。苯塔和甲苯塔系生产高纯度苯和甲苯产品,要求苯产品中甲苯小于0.05%,甲苯产品中含苯小于0.05%,要达到这样高的产品纯度,对两塔操作都提出了很高要求。目前两塔均采用温差控制方案来保证产品质量。所谓温差控制就是采用塔内相隔一定塔板数的两块塔板上的温度差来实现产品质量控制,其中一块塔板组成比较恒定,作为参比温度点,另一块塔板温度对产品质量的变化比较敏感,作为灵敏温度点,通过维持两板温差恒定来控制产品质量。温差控制其本质上是压力补偿后的温度控制,以消除压力波动对产品质量的影响。在精密精馏过程中,尽管塔的压力控制在很小范围波动,但产品纯度要求非常高,组成变化引起的温度变化比压力变化引起的温度变化小的多,微小的压力波动也会造成明显的效应。如苯、甲苯分离,压力变化6.7kPa,苯的沸点变化2℃,已超过质量指标的规定,而这样的压力波动是完全可能发生的,因此需要考虑补偿压力微小波动的影响。当压力波动时,各板温度的变化方向是一致的,两板间的温度差变化非常小,因此可采用温差作为被控变量,保持产品纯度符合要求。为了获得高纯度的苯和甲苯产品,苯塔、甲苯塔的温差控制必须正常投用。温差的投用温差应严格控制在灵敏区内。影响温差的因素有进料组成、进料负荷、回流量、回流温度和塔底温度,因此在选择温差灵敏区前,装置需要达到以下条件:1) 进料组成及流量已平稳。2) 塔底温度已提至正常操作温度,塔底产品分析合格。3) 塔顶温度已基本为正常操作温度。4) 塔顶回流已正常,回流中存水已彻底脱除。5) 产品采出量基本稳定。接下来可以进行灵敏温差的调试选择工作。以苯塔为例,包括如下步骤:1) 回流量用单参数控制,调节回流量使温差处于较小位置,塔顶苯合格。2) 维持回流量不变,逐渐提高侧线采出量。在提高侧线采出过程中,温差会缓慢上升,到一定值后便开始显著上升,开始显著上升时的温差值为温差灵敏区的下限。此时苯产品分析合格。3) 温差显著上升一定值后,提高或降低采出量时,温差反应灵敏,且产品分析合格,此点温差处在灵敏区内。4)继续提高采出量,温差升高到苯产品中甲苯含量刚刚达标。此点温差为温差灵敏区的上限。5)把温差控制在温差灵敏区内的一点,将温差与侧线采出量投串级控制,保证产品质量合格。溶剂保护1、为了降低操作温度,避免溶剂热分解,溶剂回收和再生系统采用负压操作。2、来自水汽提塔的汽提蒸汽(经再生塔)和无烃汽提水(由水汽提塔塔底泵打出)分别在回收塔再沸器的下方和上方进入回收塔,以降低溶剂分压,保护溶剂不被分解。回收塔是负压塔,操作温度高。汽提塔来的物料进入回收塔后,由于减压的作用急剧汽化,其汽化量比汽提塔大得多,所以回收塔的塔径要比汽提塔的大。抽空器的蒸汽压力,压力越大,真空度越高进料量或进料烃负荷增大,塔顶负荷增大,真空度下降塔底温度过高,塔顶负荷加大,真空度下降汽提水量过高,真空度下降塔底液面过高过低都会影响真空度下降真空系统泄露抽空器喷嘴堵仪表失灵水汽提塔水汽提塔的作用是将来自抽余油水洗塔塔底洗涤水和汽提塔塔顶罐来的水中夹带的痕量非芳除去和回收溶剂,并为回收塔提供无烃汽提水和汽提蒸汽,同时维持系统水循环。溶剂再生塔溶剂再生塔的作用时将循环溶剂中的固体杂质和降解物加以除去,以保证循环溶剂的质量。一般来说,再生溶剂量约占总循环溶剂量的0.65%~1%(质量分数)。
原料中轻质非芳烃比重质非芳烃溶解度大,它在溶剂中的溶解抑制了重质非芳烃的在溶剂中的溶解,而轻质非芳烃沸点低,可以在汽提塔中与芳烃分离。当原料油初馏点高时,溶解在溶剂中的轻质非芳烃量较小,若操作稍有波动,就可能使重质非芳烃串入芳烃产品中,影响产品质量。因此,必须牺牲部分芳烃回收率来保证产品质量,所以在生产上实际的芳烃回收率要比理论的要低一些。但是,若原料油初馏点过低时,达到同样芳烃回收率所需要的溶剂比就越高,所以原料油初馏点也不宜过低。原料性质影响:馏程
抽提原料中芳烃含量太高,为了保证芳烃收率,需要相应提高溶剂比,此时就会对抽提塔的传质造成影响。由于溶剂在抽提塔中为分散相,溶剂量的增加和连续相的流速减慢势必造成分散相的过筛孔线速的增加,过筛孔线速度太高时,会引起分散相液滴的严重返混致使液滴不易聚集,分散相过筛孔时,夹带了一部分连续相,从而引起两相界面不清,发生混相现象。原料性质影响:芳烃含量对整个抽提塔而言,当温度升高时,溶剂的溶解能力增加,芳烃回收率得到提高,但却使溶剂的选择性变差,溶剂中的非芳烃含量也会同时增加,使芳烃产品的纯度下降。为保证芳烃产品的纯度合格,需要增加相应的操作成本,如加热量和动力成本等。
贫溶剂中水含量越高,选择性越好,但含水太高,芳烃溶解度会下降,芳烃回收率下降。操作温度及溶剂含水量影响当抽提原料中芳烃和回流芳烃(返洗液)全部溶解时,芳烃回收率为100%,这时所需溶剂为最大溶剂量,即最大溶剂比。当溶剂比过大时,溶剂的溶解能力较高,芳烃收率很高,但溶剂的选择性下降,溶剂中溶解的非芳含量较多,芳烃纯度下降。相反,当溶剂比过小时,溶剂的溶解能力较低,抽余油中芳烃的含量增加,因此芳烃收率较低,但溶剂的选择性增加,溶剂中溶解的非芳含量较少,芳烃纯度较高。
另外,溶剂比过大,会造成设备的投资费用和操作费用增加。以环丁砜为溶剂的抽提塔,全溶剂比一般控制在3~4.5(质量)。溶剂比影响抽提塔涉及一次溶剂和三次溶剂。对于一定的原料,随着一次溶剂比增加,芳烃收率逐渐增加,但是当溶剂比增大到一定程度后,继续增加溶剂比,芳烃回收率变化很小,而且此时为保证同样的芳烃纯度,需要提高回流比,过程能耗大幅增加。针对本装置原料,适宜的一次溶剂比为3.0~4.0。正常条件下不使用三次溶剂,但如果原料中轻质烯烃或环烷含量较高时,由于这些组分极易溶于溶剂,也容易汽提,因此会在富溶剂和汽提塔塔顶馏分之间循环,这不仅造成能耗的浪费,而且不利于汽提塔的稳定操作。此时适宜将一部分一次溶剂切换到三次溶剂,可以改善这种情况。过孔速率:太慢,连续相在单位时间内和分散相接触量少太快,会使分散相变成线装液滴,减少了分散相的接触面积,也易形成液泛由前后两图看出合适的溶剂比在3-4.返洗比是调节芳烃产品纯度的重要手段。抽提塔底打回流与精馏塔顶打回流有些相似,回流将起到纯化作用,抽提塔内是油相与溶剂相逆流接触,逐板进行溶解与反溶解,使芳烃与非芳烃分离,同时也使轻重非芳烃得到一定程度的分离。这样在抽提塔底就得到溶解了大量芳烃和少量轻质非芳烃的富溶剂,而富溶剂进入汽提塔后通过抽提蒸馏作用可以比较容易地分离出轻质非芳烃。因此,一般来讲,返洗比大,芳烃产品纯度高;但返洗比大也有不利的影响,一是增大热能消耗,二是要增大溶剂比,来保持芳烃回收率不变。适宜的返洗比为0.3~0.8。反洗比返洗比越大,抽提塔底抽出液(富溶剂)中的重质非芳置换的越彻底,芳烃产品的纯度也就越高,但芳烃的回收率下降。返洗量过大,加重了返洗段的负荷,减少了抽出液(富溶剂)在抽提塔底的静止时间,抽出液(富溶剂)的纯度不但没有达到提高,相反还会减少,有时甚至会对抽提塔塔底界位造成影响。因此,在调整返洗量时应小幅度调整,并要注意全塔的进出平衡。反洗比影响由图分析提高回流比有利于提高芳烃纯度,但过大的回流比对提高混合芳烃的纯度不大,并增加了塔的负荷和动力消耗。6区精馏单元相同:(1)原理相同,都是利用分馏的原理将组分分开。
(2)都设有重沸器、塔盘、回流。不同:(1)产品不同,精馏塔产品纯度要求高、馏份窄。
(2)分馏塔允许塔底产品有重叠,而精馏塔不允许。
(3)控制方法不同,精馏有些必须用温差控制,分馏用温度控制,即可满足要求。
(4)精馏产品不可调和,分馏产品可以调和。精馏与分馏的区别
混芳中含有少量的烯烃、二烯烃,他们的存在造成芳烃产品的酸洗比色不合格,所以用白土去除不饱和物。在高温高压条件下,白土上的酸性活性中心促使烯烃聚合和烷基化,生成高分子聚合物部分被白土吸附,部分在后面的精馏部分去除。白土精制顶温对苯塔有何影响
塔顶温度不是控制苯产品的主要参数,但正常情况下不要急剧变化。
(1)若顶温突然上升时,应检查是否有冲塔现象,温差是否正常。空冷运转是否正常。
(2)若顶温突然下降,应检查温差是否变化,苯回流罐是否积水,是否温差控制失灵等,并严密注视苯的馏程及甲苯中苯的含量。压力对苯塔有何影响
苯塔为常压放空操作,应经常保持放空管畅通无阻。油品的沸点随压力升高而升高,若放空罐压力不稳或放空管不畅,会造成苯塔操作波动。此时应改大气放空,及时处理后再改系统放空。侧线抽出苯产品
混芳中含有少量非芳及水,在塔顶产出纯苯产品质量不合格,同时在塔顶回流罐积累,含量达到一定程度时就会影响苯产品质量。
在其他生产条件不变情况下,单把侧线抽出量增大,会破坏产品与回流的分配比例,侧线量增大会导致温差升高,回流增大,D-601液面下降,长时间将使D-601抽空,打乱苯塔操作。开工步骤系统检查垫溶剂溶剂循环系统垫水系统升温建水循环溶剂循环混芳合格抽提进料建油循环精馏开工抽余油合格去异构化建立真空质量调整
混芳中溶剂含量高回流比小,适当提回流(回流比过大,塔顶气相负荷相应提高,可能产生雾沫夹带,带出溶剂)塔底温度过高,降底温真空度过高,降真空度汽提汽量过大,溶剂分压显著降低将溶剂蒸至塔顶,适当减少汽提汽量塔压力波动过大,稳定抽空器操作回收塔超负荷运转,适当降低负荷
质量调整
抽余油中溶剂含量高水洗塔水洗比太小上循环量过小或过大下循环量过小水洗水和抽余油的温度太低水洗塔超负荷运转或产生乳化水洗水中溶剂含量高回收回流罐水包界位过低,水中带芳烃影响水洗效果抽提塔顶抽余油溶剂含量高抽余油中环烷烃、烯烃或芳烃含量高影响水洗效果质量调整
抽余油中芳烃含量高原因抽提塔贫溶剂温度低抽提塔主溶剂比过小反洗量过大,造成烃含量过大,抽余油夹带芳烃抽提塔进料口高,回收段夹带芳烃回收塔底温或汽提水、汽提汽量小,造成贫溶剂芳烃含量高,从抽提塔顶进入抽余油回收回流罐水包界位低,水洗水带芳烃抽提塔超负荷运转,芳烃损失增大质量调整
混芳非芳含量高贫溶剂温度高,选择性下降,造成混芳带非芳反洗比过大或过小抽提塔底界面过低造成富溶剂带大量非芳汽提塔温度低或塔顶空冷效果不好,非芳不能完全蒸出二次溶剂量小,富溶剂烃含量高时,因相对挥发度小使非芳不能蒸出水汽提塔温度低,非芳闪蒸量小,通过汽提水和汽提汽进入回收塔,造成芳烃不合格溶剂比过大抽提塔进料口低非芳串入富溶剂水洗塔底界面过低或产生乳化,非芳进入水汽提塔质量调整
苯质量不合格原因初馏点不合格。塔顶非芳含量高,排拔顶苯冰点不合格。塔顶回流带非芳烃、水,排拔顶苯,回流罐切水干点高,苯塔温度给定过高,降温差给定质量调整
苯冰点不合格原因重整脱戊烷油中环烷烃多,反应深度不够抽提芳烃纯度低苯回流中非芳含量高或带水温差控制有假象或剧烈变化苯带甲苯或二甲苯处理方法:排苯回流,提高芳烃纯度,联系重整调整操作,调整苯塔平稳操作质量调整
苯酸洗比色不合格原因脱戊烷油中烯烃含量过高白土精制效果不好处理方法:1、联系重整调整操作2、提高白土塔温度3、白土塔切换化学品消耗项目单位预期值环丁砜g/t进料
<1助溶剂g/t进料
<10MEAg/t进料<2化验项目抽提部分流程简述抽提部分用于获取高纯度的混合芳烃。来自后分馏部分的C6-C7馏分,送入抽提进料缓冲罐(D-501),作为抽提塔(C-501)的进料,经抽提塔进料泵(P-501AB)升压后送入抽提塔中部第56/65/76块塔板(自上而下数,下同),来自贫富溶剂换热器(E-502ABC)的贫溶剂(88℃)送到抽提塔顶部,回流芳烃(50℃)从汽提塔顶罐(D-502)由汽提塔顶泵(P-505AB)送到抽提塔的下部。抽提塔(C-501)共有86块筛板。当回流芳烃中积累较多烯烃时,需将部分回流芳烃改从原料油上进料口(第56块塔板)入塔。当抽提进料中芳烃含量过高时,亦需将部分贫溶剂(第三溶剂)改由原料油进料口入塔。抽提塔塔顶压力采用补氮和放空的分程控制。塔的下界面与塔底富溶剂采出量串级控制,塔的上界面与抽余油采出量串级控制。来自回收塔回流罐(D-503)的混合芳烃经回收塔回流泵(P-509AB)升压,进入芳烃原料罐(D-513),D-513底物流经白土罐进料泵(P-516AB)升压后,先经白土罐进料/出料换热器(E-511)与自白土罐出来的物料换热,再进一步通过白土罐进料加热器(E-512)加热(使用初期加热温度稍低,末期加热到温度为200℃左右),加热量由出口温度与蒸汽凝水量串级控制。换热后进入白土罐(D-511AB),脱除芳烃中微量烯烃和其它杂质,以确保即使在加氢催化剂后期原料溴价较高时,芳烃产品的酸洗比色仍然合格。白土罐由压力与流量组成低选择控制系统控制适当的压力(1.3~1.55MPag)以保持液相操作。抽余油水洗塔(C-502)共有9块筛板。抽提塔顶抽余油(88℃,0.48MPag)与抽余油水洗塔(C-502)底循环水混合后送入抽余油水冷器(E-501)进行冷却和初步洗涤,然后进入抽余油水洗塔底。从回收塔回流罐(D-503)来的水经回收塔回流罐水泵(P-508AB)升压后送入抽余油水洗塔顶,在水洗塔内,水与抽余油逆流接触,塔底水一部分循环到抽余油水冷器进行初步洗涤,其余部分含溶剂的水送往水汽提塔(C-505)。抽余油除去溶剂以后,作为副产品送出装置。在抽余油水洗塔中,油为分散相,水为连续相。为了保证水洗效果,该塔设有油的上循环和水的下循环,应维持合理的循环量。从抽提塔底来的第一富溶剂(66℃,0.76MPag)在贫富溶剂换热器(E-502ABC)中与贫溶剂换热,并加入第二溶剂后送往汽提塔(C-503)顶第1块塔板,加入第二溶剂有利于在汽提塔内除净非芳烃。汽提塔(C-503)共有40块浮阀塔板。在汽提塔内,非芳烃与一定量的芳烃从汽提塔顶蒸出,塔顶物(113℃,0.06MPag)与水汽提塔顶物料一起在汽提塔空冷器(A-501AB)内冷凝冷却后流入汽提塔顶罐(D-502)进行油水分离,分出的水经汽提塔顶罐水泵(P-506AB)送到水汽提塔(C-505),油则经汽提塔顶泵(P-505AB)送往抽提塔下部作为回流芳烃。汽提塔底采用2.2MPag蒸汽做热源,塔顶蒸出物经流量控制,塔底压力与蒸汽凝水量串级控制,塔釜液面与采出量串级控制。从汽提塔出来的第二富溶剂(169℃,0.66MPag)在塔底液位与流量串级控制下由汽提塔底泵(P-504AB)送入回收塔(C-504)中部第17块塔板。回收塔(C-504)共有32块浮阀塔板。来自溶剂再生塔(C-506)的含溶剂的水蒸汽(176℃,-0.020MPag)以及水汽提塔(C-505)富含溶剂的水,用作为回收塔底的汽提介质,以降低芳烃的饱和蒸汽压。该塔采用插入式再沸器,以2.2MPag蒸汽做热源。通过水蒸汽汽提蒸馏,芳烃与水蒸汽(54℃,-0.058MPag)从塔顶出来,贫溶剂则从塔底采出。回收塔顶物经过回收塔空冷器(A-502A~H)冷凝冷却后进入回收塔回流罐(D-503)进行油水分离。回收塔回流罐(D-503)分离出来的芳烃(苯)一部分作回流,其余作为精馏部分的进料。回收塔回流罐(D-503)分出的水由流量控制经回收塔回流罐水泵(P-508AB)升压后作为水洗水送往抽余油水洗塔(C-502),以回收抽余油中的少量溶剂。回收塔底贫溶剂一少部分送入溶剂再生塔(C-506)进行再生,除去其中的高分子聚合物及其他机械杂质,其余先去水汽提塔再沸器(E-507)作热源,再与富溶剂进一步热交换后循环回抽提塔顶。回收塔底的温度与蒸汽凝液量串级控制,为保证抽提塔操作稳定,贫溶剂抽出量流量控制给定,塔底液位加以显示。为了避免溶剂分解,回收塔在减压下操作,塔顶残压由压力控制器控制回收塔真空泵(EJ-501)的排放气/氮气吸入量进行调节残压。抽真空泵为蒸汽喷射泵。蒸汽凝水进入抽真空水封罐(D-504),离析出的少量油进入地下溶剂罐(D-506)进行回收,水进入污水系统,尾气放大气。水汽提塔(C-505)共有5块浮阀塔板。在水汽提塔(C-505)中,对来自抽余油水洗塔和汽提塔顶回流罐的水进行汽提,塔顶含少量烃的蒸汽在流量控制下送往汽提塔空冷器(A-501AB)。从塔底出来的含有溶剂的水通过液位和流量串级控制送入回收塔底,塔釜蒸汽在压力控制下被导入溶剂再生塔(C-506)作为溶剂再生的汽提蒸汽。水汽提塔再沸器(E-507)用回收塔底物料加热,以最大限度的利用贫溶剂的热量。贫溶剂从水汽提塔再沸器出来,经过换热后作为主溶剂进入抽提塔,必要时可分出小部分贫溶剂作为第二溶剂进入汽提塔或分出小部分贫溶剂作为第三溶剂进入抽提塔。溶剂再生塔(C-506)实际上是一个减压蒸发器。在溶剂再生塔(C-506)内除去溶剂中的机械杂质和聚合物,溶剂汽提后从塔顶出来进入回收塔底,塔底残渣不定期地从塔底排出。溶剂再生塔也采用2.2MPag的蒸汽为热源,加热量给定,塔底液位与进料量串级控制。还有一些其他方法可保持溶剂的质量。汽提塔顶罐用氮封,防止空气进入引起溶剂氧化。汽提塔、回收塔及溶剂再生塔再沸器的加热热源采用2.2MPag蒸汽以避免溶剂超温。在抽提塔底富溶剂中加入消泡剂,用量大约为循环溶剂的1~3mg/kg。必要时将抗腐蚀剂单乙醇胺注入系统中,以控制溶剂的pH值。所用这些措施均可缓解发泡和腐蚀问题。抽提系统得到的芳烃产品中可能含有痕量的烯烃和其它杂质,会显著地影响到芳烃产品的酸洗比色和中性试验等指标。为了除去这些痕量杂质,芳烃产品需经白土处理。精馏部分流程简述精馏部分的作用是获得高纯度的苯和甲苯产品。从白土罐底出来的混合芳烃经换热后,送到苯塔(C-601)中部第32、36块塔板。苯塔(C-601)共有65块浮阀塔板。经过精馏分离,苯产品(93.6℃,0.062MPag)在第5块与第20块灵敏板温差与流量串级控制下从第5块塔板抽出,经苯产品冷却器(E-601)冷却后由苯产品抽出泵(P-602AB)送到苯产品中间罐(D-604AB)检查质量,合格后由苯产品输送泵(P-604AB)送至苯成品罐区。苯塔顶蒸出物经苯塔空冷器(A-601AB)冷凝冷却(40℃,0.05MPag),进入苯塔回流罐(D-601),用苯塔回流泵(P-601AB)抽出作为回流。苯塔基本上是在全回流下操作,当回流中累积非芳烃时,将少量拔顶苯控量送到芳烃抽提部分循环。苯塔回流罐(D-601)水包分出少量的水,由水包油水界面控制靠静压自流排出。苯塔重沸器(E-602)以热载体作为热源。苯塔底部物料由苯塔塔底泵(P-603AB)升压,送至甲苯塔(C-602)中部第29、33和37块塔板。甲苯塔(C-602)共有60块浮阀塔板。甲苯塔塔顶蒸出物(123℃、0.04MPa)经甲苯塔空冷器(A-602AB)冷凝冷却(40℃、0.04MPa),进入甲苯塔回流罐(D-602),用甲苯塔回流泵(P-605AB)抽出,分成两部分:一部分作为回流液,另一部分作为甲苯产品进入甲苯产品中间罐(D-605AB)检查质量,合格后由甲苯产品输送泵(P-609AB),送至甲苯成品罐区。甲苯塔塔底的重芳烃(163℃、0.04MPa)经重芳烃泵(P-610)加压后经甲苯塔底物冷却器(E-604)冷却后出装置。苯的危害
苯为无色具有特殊芳香味的气体,已被世界卫生组织确定为强烈致癌物质。苯是近年来造成儿童白血病患者增多的一大诱因。人在短时间内吸入高浓度苯时,会出现中枢神经系统麻醉作用,轻者出现头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、乏力等现象,重者还会导致昏迷、甚至因呼吸、循环系统衰竭而死亡!如果长期接触一定浓度的苯,会引起慢性中毒,出现头痛、失眠、精神萎靡不振、记忆力减退等神经衰弱症状。苯对眼睛有刺激作用,对皮肤有脱脂作用,可引起炎症、起疱、干燥和表皮脱落。吸入较低浓度的苯蒸气,对呼吸道有轻度刺激作用,作用于神经系统,引起倦睡、眩晕、头痛、头昏、恶心、动作协调能力下降。高浓度苯引起判断和感觉能力下降,平衡觉障碍、耳鸣、意识丧失、死亡,麻醉作用表现突出。工业上常把苯、甲苯、二甲苯统称为三苯,在这三种物质当中以苯的毒性最大。一般认为苯毒性的产生是通过代谢产物所致,也就是说苯须先通过代谢才能对生命体产生危害。苯可以在肝脏和骨髓中进行代谢,而骨髓是红细胞、白细胞和血小板的形成部位,故苯进入体内可在造血组织本身形成具有血液毒性的代谢产物。长期接触苯可引起骨髓与遗传损害,血象检查可发现白细胞、血小板减少,全血细胞减少与再生障碍性贫血,甚至发生白血病。吸入4000ppm以上的苯短时间除有黏膜及肺刺激性外,中枢神经亦有抑制作用,同时会伴有头痛、欲呕、步态不稳、昏迷、抽痉及心律不整。吸入14000ppm以上的苯会立即死亡。国际卫生组织已经把苯定为强烈致癌物质,苯可以引起白血病和再生障碍性贫血也被医学界公认。人在短时间内吸入高浓度的甲苯或二甲苯,会出现中枢神经麻醉的症状,轻者头晕、恶心、胸闷、乏力,严重的会出现昏迷甚至因呼吸循环衰竭而死亡,慢性苯中毒会对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用,长期吸入苯能导致再生障碍性贫血,若造血功能完全破坏,可发生致命的颗粒性白细胞消失症,并引起白血病。苯对女性的危害比对男性更多些,育龄妇女长期吸入苯会导致月经失调,孕期的妇女接触苯时,妊娠并发症的发病率会显著增高,甚至会导致胎儿先天缺陷。由于苯属芳香烃类,使人一时不易警觉其毒性,如果在散发着苯的气味的密封房间里,人可在短时间内出现头晕、胸闷、恶心、呕吐等症状,若不及时脱离现场,便会导致死亡。甲苯的危害甲苯分子式C7H8;CH3C6H5外观与性状无色透明液体,有类似苯的芳香气味分子量92.14蒸汽压4.89KPA/30℃闪点:4℃熔点-94.4℃沸点:110.6℃溶解性不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂
密度相对密度(水=1)0.87;相对密度(空气=1)3.14稳定性稳定
危险标记7(易燃液体)主要用途用于掺合汽油组成及作为生产甲苯衍生物、炸药、染料中间体、药物的主要原料
一、健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。健康危害:对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。急性中毒:短时间内吸入较高浓度本品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒:长期接触可发生神经衰弱综合征,肝肿大,女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。二、毒理学资料毒性:属低毒类。急性毒性:LD505000MG/KG(大鼠经口);LC5012124MG/KG(兔经皮);人吸入71.4G/M3,短时致死;人吸入3G/M3×1~8小时,急性中毒;人吸入0.2~0.3G/M3×8小时,中毒症状出现。刺激性:人经眼:300PPM,引起刺激。家兔经皮:500MG,中度刺激。
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