影響芳烴抽提產品質量因素分析

張鐵晶(大慶石化公司化工一廠，黑龍江 大慶 163714)

1 概述

大慶石化芳烴抽提三套裝置設計加工能力為40萬噸/年，為大慶石化120萬噸/年乙烯改擴建工程的配套裝置，芳烴抽提裝置由原料切割、苯抽提、公用工程等部分組成，原料切割單元以乙烯裂解加氫汽油為原料，切割出滿足要求的C6餾分供苯抽提單元作進一步的加工；塔底的調和汽油組分送出裝置。苯抽提單元以原料切割單元切出的C6餾分為原料，分別經過抽提塔、抽余油水洗塔、汽提塔、回收塔塔處理后，生產符合用戶要求的芳烴產品，同時副產抽余油。

2 影響因素

2.1 抽提塔操作溫度的影響

溫度在一定程度上影響溶劑的溶解性和選擇性，操作溫度的高低對芳烴產品的影響具有雙面性。溫度高溶劑選擇性下降，而溶解度增大，可提高芳烴產品的收率，同時富溶劑中非芳烴含量也會同時增加，從而造成芳烴產品的純度下降。過高的操作溫度需要增加溶劑回收塔的蒸汽消耗和提高回流比來保證芳烴產品的純度，因此能耗和物耗都會相應的增加。

溫度低溶劑選擇性增大，而溶解度下降，可提高芳烴產品的純度，但抽余油中芳烴含量會增加，造成芳烴產品的收率下降。

因此，抽提操作溫度的確定，應兼顧溶劑的溶解度和選擇性，既保證芳烴產品的收率，又保證芳烴產品的純度，同時裝置的能耗和物耗也在合理區間。通常，抽提塔貧溶劑進料溫度控制在75℃左右。

2.2 抽提塔界面的影響

抽提塔界面即萃取相與萃余相的分界面，界位的高低在一定程度上可以預判出抽提系統的運行狀態，界位過低時會減少富溶劑在塔底的停留時間，使芳烴分離不充分，長時間低界位，富溶劑易夾帶過多的輕質非芳烴在汽提塔內閃蒸，造成竄塔現象發生，對混芳純度不利。界位過高，使抽提塔的回收段縮短，容易造成抽余油夾帶芳烴和溶劑，而導致溶劑損失和芳烴收率下降，長時間的維持高界面，會造成返洗效果變差，過多的重質非芳烴被夾帶至汽提塔和回收塔，蒸發不充分，易造成混芳中重質非芳含量偏高，從而影響后續工段中苯產品的純度，正常情況下，抽提塔塔釜界面必須控制在一定范圍，一般控制在70%-90%為佳。因此平穩控制抽提塔界位，對于穩定抽提物料平衡、降低溶劑消耗、保證芳烴純度及抽余油產品質量都具有重要意義。

2.3 溶劑品質的影響

系統中循環使用的溶劑品質的優劣，對抽提系統的長周期、穩定運行起著非常重要的作用。長時間運行的抽提裝置存在氧氣進入或者汽提塔、回收塔操作溫度過高，造成溶劑劣化的現象。溶劑劣化后整個系統溶劑選擇性、溶解度等性能下降，易產生抽提塔混相、汽提塔閃蒸等非正常現象。系統溶劑臟，顏色變深，各種聚合物、膠質、雜質等明顯增多。抽余油質量下降，有時混濁，沉積后有白色粉未或黑色雜質，造成溶劑損失和產品質量不合格。經常出現操作參數嚴重偏離正常值，如溶劑溫度超標，溶劑比遠大于設計值，抽提塔界面較低，產品質量出現嚴重波動，能耗明顯加大。

由于溶劑降解物后產生的固體雜質較多，造成抽提裝置眾多設備、管線、調節閥、塔盤等結垢、堵塞嚴重，影響裝置的運行。

檢修時發現塔盤結垢嚴重，大部分篩孔現堵塞。篩孔堵塞后會造成過孔溶劑液滴變小。在高負荷的情況下，抽提塔內上升的抽余液流速、流量都會較大，堵塞后的篩孔使得溶劑不能全部淋降到下層塔盤上，快速上升的抽余油將部分溶劑夾帶到塔頂，造成溶劑損失和抽余油產品環丁砜含量超標。

抽提塔塔底貧富溶劑換熱器是受溶劑降解影響最大的設備，其堵塞物多為溶劑降解后產生的磺酸鐵鹽和為控制溶劑降解而添加單乙醇胺產生的胺鹽類物質，堵塞物附著在換熱器管壁上和聚集在換熱器封頭內，造成管層和殼層內溶劑運行不暢，換熱效果變差，一方面，進入汽提塔的富溶劑溫度低，汽提塔和回收塔消耗的蒸汽量增加。另一方面，換熱效果變差之后進入抽提塔的貧溶劑溫度偏高，溶劑選擇性下降，長期運行不暢，會增加抽提塔的操作難度，嚴重時造成塔內物料混相，進而影響抽提產品。

因此，裝置在運行期間要及時跟蹤溶劑品質的變化，注意汽提塔和回收塔的操作溫度，不能出現超溫超壓現象。溶劑再生系統壓差偏高之后要及時切除置換，將降解物從裝置內排出。

2.4 溶劑比的影響

抽提塔底流出的富溶劑為芳烴和少量輕質非芳烴在溶劑中的混合溶液。在一定操作條件下，芳烴回收率是隨溶劑量的大小而波動的。當溶劑比過大時，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。溶劑比過大，會造成設備的投資費用和操作費用增加。相反，當溶劑比過小時，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。溶劑比一般控制在1.8-3.1（質量比）比較好。

3 結語

通過分析抽提塔操作溫度、抽提塔界面、溶劑品質和溶劑比對抽提產品的影響，提出調節貧溶劑溫度，穩定抽提塔界面，控制溶劑品質和采取適宜的溶劑比，確保抽提系統平穩運行，保證抽提產品質量。

[1]郭海云.芳烴抽提裝置抽提塔的影響因素和控制方法[J].甘肅科學學報,2013（02）.

[2]袁忠勛.幾種芳烴抽提工藝技術的分析對比[J].石油煉制與化工,1994(06).

[3]徐林,袁中立.芳烴抽提工藝改造[J].河南化工,2005(11).