影響苯乙烯抽提裝置長周期運行的因素及措施分析

呂鴻博（中海油東方石化有限責任公司，海南 東方572600）

1 苯乙烯提抽裝置簡介

苯乙烯提抽裝置是依據苯乙烯提抽技術進行設計的一個生產裝置。主要單元包括預處理單元、提抽單元、溶劑再生單元等。經過提抽裝置，苯乙烯會精餾萃取，得到二甲苯、苯乙烯等。苯乙烯提抽裝置的生產穩定性較高、能耗低，能夠有效完成混合二甲苯和苯乙烯及溶劑環丁砜的分離、苯乙烯與溶劑環丁砜的分離；苯乙烯提抽裝置也能夠對溶劑環丁砜的顯熱進行充分回收；在負壓操作的環境中操作，生產條件更佳；與傳統的乙苯脫氫相比，其過程沒有明顯的放熱現象；此外，也使用統一操作回收冷凝水，并將其用于冬季伴熱、裝置脫鹽水，大大降低了熱能消耗，而且還減少了水資源的消耗。

2 影響苯乙烯提抽裝置長周期運行的主要因素

2.1 C8/C9分離塔250Y型填料的堵塞

在這一分離系統中，由于單烯烴、雙烯烴等活性度較高的物質的存在，烯烴類物質很容易發生聚合，進而使250Y型填料發生堵塞，嚴重影響了提抽裝置的分離和換熱，而且這些聚合體也很難有效清理。

C8/C9混合料是一組成分復雜的混合體，主要由單烯烴、苯乙烯、二甲基雙環戊二烯等，而且還有上游帶來的過氧化氫異丙苯，使得分離塔在預熱的過程中，這些物料在高溫環境中的聚合反應速率加快，聚合物數量逐漸增多，使填料發生堵塞，使塔釜提餾段理論塔板數量降低，乙烯損失較大，進而使苯乙烯抽提裝置無法實現長周期運行。

2.2 苯乙炔加氫環節的處理不徹底

苯乙炔的加氫處理過程中，由于其轉換效率低，同時苯乙烯的損失率又偏高，因此使苯乙烯產品的質量較低，苯乙烯的單程收率較低，進而影響了抽提裝置的長周期運行。

苯乙炔的含量波動范圍大，有的與設計值有較大的偏差，因此就造成了苯乙炔加氫反應器不能夠實現完全加氫，而工藝造作要求苯乙炔含量≤0.01%，進而使入口溫度升高，這樣在以縮短苯乙烯和催化劑為代價的苯乙炔加氧使苯乙炔反應器的催化周期變短，進而也導致了苯乙烯提抽裝置的運行周期短。

2.3 環丁砜的污染

在苯乙烯提抽裝置的運行過程中使用了環丁砜作為萃取溶劑。在實際運行中，由于苯乙烯聚合物、二聚物等雜質的長期存在和積累，時間長了之后會影響環丁砜的萃取效果，進而降低苯乙烯產品質量，影響了設備的運行周期。

造成環丁砜污染的主要原因有兩個：一是苯乙烯聚合物的出現。萃取精餾過程中留存有一定濃度的苯乙烯單體，其在萃取精餾環節會有一定的停留時間，進而使苯乙烯聚合物產生，使苯乙烯二聚體和苯乙烯三聚體生成，當其進入環丁砜溶劑中就會發生污染，苯乙烯的揮發度降低。二是外界因素影響環丁砜溶劑的性能。苯乙烯抽提過程中的環丁砜溶劑會發生劣化，影響劣化的主要原因有：①溫度。溫度的上升會提高環丁砜的分解度，產生酸性腐蝕性物質。另外，高溫還使聚合物產生，溶劑變質。因此，在操作過程中應嚴格控制系統溫度，特別是熱源溫度，使蒸汽溫度不超過230℃。②氧化。在遇到空氣后，環丁砜會變黃，而且其pH 值會降低，使溶劑劣化。因此，要密封好溶劑，發現泄露及時解決，要保持好真空度，避免氧的進入。③氯離子。環丁砜容易與氯離子發生反應，使其變成酸性介質，在高溫中與烯烴產生聚合物，系統中的pH值下降。氯離子通常來自于原料油帶水。為了避免氯離子與環丁砜發生反應，應避免冷卻器發生泄漏，還應改變水源。④添加劑。添加劑應按時、按量地加入，否則會損失溶劑，導致環丁砜溶劑的性能下降。常使用的添加劑有純胺類化合物、硅油、阻聚劑等。

2.4 蒸汽發生器的穩定性

蒸汽發生器是一種搜集設備運行過程中所產生的水并再次進行蒸發循環使用的重要單元。但由于設計等方面的原因，解析塔塔釜的汽提氣的產出不穩定，使貧溶劑中容易留下苯乙烯殘留。

在苯乙烯抽提裝置中，蒸汽發生器是其核心設備，其運行狀態對苯乙烯的解析有直接的影響，否則會使環丁砜貧溶劑中帶有一定的苯乙烯含量，進而導致分離效果差，使苯乙烯的溶劑系統受到惡性循環，進而影響苯乙烯抽提裝置的長周期運行。

2.5 公用工程的影響

在苯乙烯抽提裝置的運行過程中，以中壓蒸汽作為反映的主要熱源。因此，中壓蒸汽壓力和溫度也能夠影響苯乙烯抽提裝置的長周期運行。當中壓蒸汽壓力和溫度發生劇烈的變化時，使萃取塔塔釜再沸器和解析塔再沸器的管束聚合結焦，使聚合物堵塞過濾器以及其他部位，影響裝置的長周期運行。另外，由于一些公用工程的存在，一些裝置會被迫停車，但由于苯乙烯的熱敏性高，在非正常停車中的苯乙烯無法從系統中脫除，使其在溶劑中的停留時間過長，會使苯乙烯聚合，降低環丁砜質量，使后期處理的消耗量大。

苯乙烯抽提裝置的公用工程多來自外部單位。當公用工程單位生產出現故障或者發生變動時，下游也會受到影響，特別是在停水、停電時苯乙烯會長時間停留，污染溶劑。

2.6 C9和苯乙烯組合的不穩定性

C9對苯乙烯裝置的影響很大，容易使產品質量不符合標準，而且還會在溶劑中積累，使溶劑循環系統中的溶液受到嚴重污染，萃取效果受到嚴重影響。另外，苯乙烯含量起伏變化較大時，溶劑比也會劇烈變化，苯乙烯的質量也會受到嚴重影響，收率也會發生較大的波動，進而難以滿足苯乙烯抽提裝置長周期運行的要求。

3 苯乙烯抽提裝置長周期運行的保障對策

3.1 消除C8/C9分離塔填料堵塞

在C8/C9原料進入預熱換熱器之間，應加入阻聚劑，防止在預熱過程中產生過多的聚合物。同時，還應在進料工藝管道上配置精密的過濾器，以避免機械雜質的進入。還應增大冷凝器的換熱面積、提高氣相流通通道的寬度，縮短高溫氣相停留時間，促進低壓環境操作的實現。降低釜操作溫度，使其下降到120℃以下。

3.2 避免苯乙炔加氫處理不徹底問題

應將兩臺苯乙炔反應器聯合起來，將他們改造成為催化劑數量多、反應溫度低的環節，使使催化劑的處理壓力降低，盡量確保苯乙烯的量，同時也能夠提高生產能力。

3.3 避免萃取溶劑環丁砜污染

應定期對設備進行檢修，進行氮氣的置換。嚴格控制原料中有外來游離水的進入，如果條件允許的話應安裝聚結脫水器。還應努力提高汽提系統的穩定性，實現苯乙烯和貧溶劑的有效分離。還要確保水洗系統的穩定性，提高對苯乙烯二聚體、三聚體以及其他雜質的脫除效率。還要避免高溫蒸汽和溶劑的換熱；禁止添加去離子水以外的任何水，以降低溶劑環丁砜中苯乙烯二聚體和三聚體的含量。

3.4 提高蒸汽發生器的穩定性

蒸汽發生器的運行需要加入水，并對這些水進行加熱。因此，要提高水的純度，延長水與物料的分離時間，以保持水的純凈度，避免攜帶余油等。另外，提高由蒸汽發生器送往再生塔的物料量。

3.5 降低公用工程的影響因素

對公用工程造成影響的主要因素有水、電等。在實際運行過程中應全力保障公用工程的正常運行，例如增加備用供水、供電設施，配備循環水系統等。此外，還應密切關注施工環境和天氣變化，確保供給的穩定性和可靠性。

3.6 提高C9和苯乙烯組合的穩定性

C9在C8/C9中的比重以及苯乙烯的變化都會苯乙烯抽提系統的運行。因此，要嚴格控制原料結構的穩定性，為系統的有效運行提供良好的條件。要減少倒料作業的次數，避免將非石油基油品匯入原料，確保原料的更換周期。

4 結語

苯乙烯抽提裝置是一個能夠對苯乙烯進行抽離的一種設備，在其運行過程中會出現填料堵塞、苯乙炔加氫不徹底等問題。本研究分析了這些問題出現的原因，并提出了針對性的對策，希望能夠提高苯乙烯的單程收率，確保苯乙烯純度，延長裝置的運行周期，提高生產的經濟和社會效益。