苯抽提溶劑環丁砜的劣化及保護措施

嚴潔 周興(中國石油玉門油田分公司煉油化工總廠，甘肅 酒泉 735200)

1 環丁砜的性質

環丁砜是非質子性的強極性有機硫溶劑，具有溶解能力強、選擇性高、分解溫度比沸點低等特性。

2 環丁砜的劣化因素

2.1 溫度

在溫度達到220℃下環丁砜易受熱分解產生SO2和不飽和有機酸，SO2可與系統中的水生成酸性物質產生腐蝕性，不飽和有機酸則極易聚合生成大分子聚合物[1］。一方面使抽提系統的pH值下降，進一步加速溶劑的老化；另一方面對抽提設備的酸性腐蝕也相當嚴重。

2.2 氧氣

環丁砜本是無色，但通常我們見到的是淡黃色，這就是它與空氣接觸氧化的結果。環丁砜與氧氣接觸會被氧化變黃、變黑，pH值會明顯下降,還會使溶劑加速老化變質[2］。

2.3 氯離子

氯離子極易與環丁砜發生化學反應，使其變成酸性物質，并在高溫下與烯烴生成聚合物，使系統中的pH值迅速下降。

2.4 系統含水

純環丁砜的凝點為26℃左右。為運輸和操作方便,一般都在環丁砜中摻入3%的水，使其凝點下降到5℃左右。經過芳烴抽提裝置運行的環丁砜，其水含量有時可高達5%。隨著水含量的提高，試液的pH值降低、腐蝕率增加、熱穩定性下降。當水含量超過3%時，其腐蝕率急劇增加、熱穩定性迅速下降[3］。

3 環丁砜劣化影響

3.1 對產品質量的影響

環丁砜溶劑降解如不及時處理會在溶劑系統形成惡性循環，造成溶劑質量下降，溶劑比增大，苯回收率降低，芳烴純度下降等惡性效果。

3.2 對換熱器和塔器的影響

環丁砜溶劑降解后產生的酸性物質會腐蝕管線設備，降解后形成的聚合物比較粘稠，是一種黑色的聚合物，該聚合物用普通的過濾器基本上無法過濾出去，因此，在環丁砜溶劑的循環使用過程中，環丁砜分解物被帶到抽提塔和貧富溶劑換熱器內，并逐步積累在換熱器的管束上和抽提塔的塔板上，長時間運行會導致堵塞和腐蝕設備。

4 溶劑的保護

4.1 控制系統溫度

高溫是溶劑劣化的主要原因，所以控制好溫度能有效的減緩溶劑劣化速率。

本裝置中汽提塔C704和回收塔C705是帶有塔底再沸器直接給溶劑提供熱源的單元。汽提塔內介質為第一富溶劑，主要成分為苯、溶劑以及少量的非芳，在塔底加熱的過程中，再沸器出口平均溫度較高時會達到170℃，富溶劑在與再沸器管程局部接觸的部位，可能達到比170℃更高的溫度，這時溶劑就會開始分解。同理，回收塔內為第二富溶劑，主要成分為苯和溶劑，回收塔容易受到進料量、塔頂壓力等因素的影響而產生波動，在波動的過程中，再沸器出口溫度能達到190℃，這就加大了溶劑的分解速度。

在生產操作中，將汽提塔塔底溫度控制在160℃，回收塔底溫度為165℃，進一步調節回收塔的操作，避免波動使回收塔超溫。

4.2 防止氧氣進入系統

在裝置的日常生產過程中，進行以下作業時，會將氧氣帶入到系統中：汽提塔的回流罐D706頂設置有D707，用來加入多效工藝液，每次添加后，管線內就會殘存空氣；回流罐D706頂放空管線與總廠低壓瓦斯管網相連，如有設備故障，低壓瓦斯不能外排，網管壓力升高，氣體竄入回流罐D706中；回收塔的回流罐頂放空管線，經過改造后與地下溶劑罐相連，當地下溶劑罐內液面升高，必須處理時，打開罐頂人孔蓋子，空氣就會進入罐中；水系統定期補水時，由于條件所限，需要臨時接皮帶，皮帶內的空氣會直接進入系統。

實際操作中，回流罐D706和D708頂的氮氣補壓閥應該常開，一方面是保持系統壓力，另一方面是為了將系統與外界隔開，避免外界氣體進入；棄用皮帶接管線進行補水操作的方法，恢復原脫氧水管線，這樣補水操作就在相對密閉的環境中進行，有效避免空氣進入；定期用氮氣對溶劑儲罐、添溶劑管線和補水管線進行氣體置換；另外在開停工時，都要注意管線、設備的密封保護，防止空氣介入。

4.3 防止氯離子進入系統

氯離子的來源，通常是由再沸器、冷卻器、原料中帶水及系統補充的循環水帶入。為防止氯離子對環丁砜的影響要注意以下幾點：(1)密切注意各塔液位的變化，嚴格監視再沸器、冷卻器是否有泄漏，如有泄漏情況，立即將該設備切除，并盡快修理；(2)嚴防原料中帶水。一方面要加強原料罐的脫水工作，從源頭把住帶水關，另一方面加強預分餾塔的回流罐切水，防止回流帶水進入抽提系統；(3)系統循環水不足時，需補入新鮮的除氧水，補入的除氧水應根據系統中總的循環水量而定。

4.4 防止溶劑跑損

在生產過程中，還要防止因為操作不當或設備泄漏造成的溶劑跑損，增加經濟損失。所以，操作時，應注意觀察抽提系統各塔底液面的變化情況，如設備發生了泄漏，塔底液位下降，此時，應根據生產狀況，對有關溶劑的工藝流程中的設備和泵進行注意檢查，并采取適當的措施。

5 結語

在苯抽提操作中，由于氧的進入，會導致環丁砜劣化，進而給生產帶來諸如環丁砜消耗增加、系統出現腐蝕、溶劑顏色變深、換熱器和塔盤堵塞、抽余油芳烴含量升高等不良影響，因此環丁砜在抽提操作中必須采取適當的保護措施。嚴格控制操作溫度，避免與空氣中氧接觸和避免與循環水中氯離子接觸，適量添加多效工藝液，可有效降低環丁砜溶劑的老化分解速度，延長溶劑的使用壽命。環丁砜的劣化與空氣、添加劑、原料及環丁礬本身品質等因素有關不能忽視，還應對其相關系統的工藝、設備、儀表問題進行綜合分析和改進。

[1]譚天恩.化工原理［M］.北京：化學工業出版社，2005：43-47.

[2]趙仁殿.芳烴工藝學［M］.北京：化學工業出版社，2001：47-51.