優化苯加氫裝置萃取劑再生塔運行的工藝研究

張凱，欒義濤，付恩祥，李欣，陳永文，孔魯慧，馬士猛

(濟寧中泰煤化有限公司，山東 濟寧 272100)

0 引言

苯加氫是一種廣泛應用于石化領域的反應工藝，可以將苯加氫生成環己烷。在苯加氫過程中，使用的萃取劑往往需要進行再生，以保證反應的連續進行和高效率。然而，在萃取劑再生的過程中，產生的廢氣中含有大量的有機物和硫化氫等有害物質，對環境造成了嚴重的污染，造成經濟損失。為解決這一問題，需要對苯加氫裝置萃取劑再生塔的運行工藝進行研究，優化萃取劑再生塔的操作條件和工藝參數，以提高再生效率，降低廢氣排放量，減少對環境的影響，提高生產效益。因此，苯加氫裝置萃取劑再生塔的工藝研究具有重要的理論和實踐意義。

1 苯加氫裝置萃取劑再生塔運行的工藝流程

1.1 萃取劑飽和度檢查和更換

苯加氫裝置是一種常見的化學工藝，其中萃取劑通常用于分離和提取反應物或產物。隨著時間的推移，萃取劑會被反應物或產物飽和，并且它們的分離效率會下降。因此，周期性地檢查萃取劑的飽和度是非常重要的。如果萃取劑已經飽和，需要更換萃取劑。萃取劑的飽和度檢查通常包括以下步驟：第一步是將萃取劑從萃取器中取出，并將其放入燒杯或試管中。然后，將萃取劑置于試管架上，等待其冷卻至室溫。第二步是向萃取劑中滴加幾滴指示劑，例如溴酚藍或甲基橙。這些指示劑可以用來檢測萃取劑中是否存在反應物或產物。如果指示劑的顏色發生變化，則可能意味著萃取劑已經飽和。第三步是使用紫外-可見光譜儀或氣相色譜儀等儀器對萃取劑進行分析，以檢測其中的反應物或產物的濃度。這些儀器可以提供更準確的飽和度信息，以便進行更好的判斷是否需要更換萃取劑。如果萃取劑已經飽和，需要更換萃取劑。更換萃取劑的步驟包括：第一步是將飽和的萃取劑從萃取器中排出，并清洗萃取器內部。第二步是向萃取器中添加新的萃取劑，然后開始進行新的萃取工作；第三步是將排出的飽和萃取劑進行處理和處置。這些處理方法可能包括中和和沉淀，以減少對環境的影響。

1.2 萃取劑再生

萃取劑再生是苯加氫裝置中重要的工藝環節之一。為了保證反應的高效性和產物的純度，萃取劑需要定期進行再生。萃取劑再生的流程通常包括以下步驟：第一步是將飽和的萃取劑從萃取器中排出，并將其送入萃取劑再生塔中。萃取劑再生塔通常是一個塔狀結構，內部填充有吸附劑，例如活性炭或沸石。第二步是將萃取劑與吸附劑進行接觸，以將其中的反應物或產物吸附到吸附劑上。在此過程中，萃取劑中的萃取劑會被分離出來，并被送回萃取器中進行下一輪的萃取。第三步是對吸附劑進行再生。這通常需要將吸附劑加熱，以將吸附在上面的反應物或產物釋放出來。釋放出的反應物或產物可以進一步進行處理和處置。釋放后的吸附劑可以重新用于萃取劑再生。第四步是將萃取劑再生塔中的吸附劑進行清洗和處理。這些處理方法可能包括中和和沉淀，以減少對環境的影響[1]。

1.3 萃取劑再生后的萃取劑處理

苯加氫裝置中萃取劑在反應中起到重要的作用。然而，萃取劑在反應后需要進行再生處理，以便維持其萃取性能。萃取劑再生塔是一種用于處理萃取劑的設備，其工藝流程包括萃取劑再生和萃取劑處理兩個步驟。萃取劑再生是指將用過的萃取劑從反應物中分離出來，并將其中吸附的有機物和雜質清洗掉，以使萃取劑恢復其萃取性能。萃取劑再生通常使用蒸汽加熱和氮氣吹掃的方法進行。首先，將用過的萃取劑送入再生塔中，然后通過蒸汽加熱使其蒸發。蒸發的萃取劑被送到冷卻器中冷卻，并在此過程中凝結成液體。凝結后的液體萃取劑通過過濾器過濾，以去除其中的固體顆粒。接下來，使用氮氣進行吹掃，將吸附在萃取劑中的有機物和雜質徹底清除。清洗過的萃取劑被送回到萃取劑儲罐中，以備下一次使用。萃取劑處理是指對已再生的萃取劑進行必要的處理，以確保其質量符合要求，以便在下一次使用中保持其萃取性能。萃取劑處理包括分析、過濾、調整和儲存四個步驟。首先，對再生后的萃取劑進行分析，以確定其中有機物和雜質的含量。如果含量超過規定的標準，需要進行過濾處理，以去除其中的雜質和固體顆粒。其次，對萃取劑進行調整，以確保其符合使用要求。再次，調整其酸堿度、添加穩定劑等。最后，將處理好的萃取劑送回儲罐中儲存，以待下一次使用。

2 苯加氫裝置萃取劑再生塔存在的問題

2.1 萃取劑再生效率低下

苯加氫裝置萃取劑再生塔是化工生產過程中常用的設備，其作用是將用過的萃取劑再生，以提高萃取劑的使用效率，降低生產成本。然而，在苯加氫裝置萃取劑再生塔的運行過程中，常常會出現萃取劑再生效率低下的問題，這對于生產效率和質量都會帶來影響。導致苯加氫裝置萃取劑再生塔運行中萃取劑再生效率低下的原因有多種：一是設備操作不當。在操作苯加氫裝置萃取劑再生塔的過程中，可能存在一些誤操作或者不合理的操作。例如，蒸汽加熱和氮氣吹掃的參數設置不合理，會導致萃取劑中的有機物和雜質未能被徹底清洗干凈，從而影響萃取劑再生效果。二是萃取劑再生塔的進料流量、溫度、壓力等參數設置不當，也會導致萃取劑再生效率低下。三是萃取劑處理不當。苯加氫裝置萃取劑再生塔運行過程中，需要對萃取劑進行處理，以使得再生后的萃取劑質量得到保證。如果萃取劑處理不當，就會導致再生后的萃取劑質量下降，從而影響其再生效果。例如，對萃取劑的分析不準確或者過濾處理不徹底，都會導致萃取劑中存在有機物和雜質殘留，影響其再生效果。四是萃取劑質量問題。苯加氫裝置萃取劑再生塔運行過程中，如果使用的萃取劑質量存在問題，也會影響其再生效率[2]。為了提高苯加氫裝置萃取劑再生塔的再生效率，需要注意操作細節，合理設置參數，及時進行萃取劑處理和更換萃取劑。

2.2 設備運行不穩定

苯加氫裝置萃取劑再生塔是化工生產中常用的設備之一，其作用是對用過的萃取劑進行再生，提高萃取劑的使用效率，降低生產成本。然而，在苯加氫裝置萃取劑再生塔的運行過程中，常常會出現設備運行不穩定的問題，這對于生產效率和質量都會帶來影響。導致苯加氫裝置萃取劑再生塔設備運行不穩定的原因有多種：一是設備磨損和老化。苯加氫裝置萃取劑再生塔作為一種使用頻率較高的設備，在長時間的使用過程中，會出現部件磨損、老化的情況。例如，塔壁表面的氧化皮層增厚、閥門密封性能下降、設備中的管道、泵等部件出現老化、裂紋等問題，都會導致設備運行不穩定[3]。二是操作不當。在使用苯加氫裝置萃取劑再生塔的過程中，如果操作不當，也會導致設備運行不穩定。三是溫度和壓力控制問題。在苯加氫裝置萃取劑再生塔的運行過程中，溫度和壓力的控制也是十分重要的。如果控制不當，就會導致設備運行不穩定。例如，溫度過高或者過低，都會導致萃取劑再生效率下降，從而影響設備的穩定運行。

3 優化苯加氫裝置萃取劑再生塔運行的工藝研究策略

3.1 優化萃取劑再生條件

萃取劑再生是苯加氫裝置萃取劑再生塔最關鍵的環節之一，通過合理的再生條件，可以提高再生效率和質量，減少萃取劑的消耗，從而降低生產成本。具體的優化措施包括再生溫度是影響再生效率的關鍵因素之一，過高或過低的再生溫度都會影響再生效果。一般來說，再生溫度應該在萃取劑的沸點以下，同時也不能太低，以保證萃取劑中的雜質能夠分離出來。因此，需要通過實驗確定合適的再生溫度范圍，并在實際操作中不斷調整。再生壓力是影響再生效率的另一個重要因素，通過提高再生壓力，可以促進萃取劑中的雜質分離，從而提高再生效率[4]。當然，在提高再生壓力的同時，也需要注意設備的安全性，避免壓力過高導致設備破裂。再生時間是影響再生效率和設備穩定性的重要因素之一。再生時間過短會導致再生不徹底，再生時間過長則會浪費能源和時間，同時也會加速設備的老化和磨損。因此，需要通過實驗確定合適的再生時間，并在實際操作中不斷優化。再生介質的選擇也會對再生效率產生重要影響。一般來說，選擇具有良好溶解性的介質可以有效提高再生效率。同時，還需要考慮介質的毒性和對設備的腐蝕性等因素。

3.2 加強萃取劑的質量控制

優化苯加氫裝置萃取劑再生塔運行的工藝，加強萃取劑的質量控制是其中一個重要的研究策略。萃取劑質量的好壞直接關系到萃取劑再生塔的運行效率和穩定性，因此需要加強萃取劑的質量控制，確保萃取劑的質量符合要求，從而保障萃取劑再生塔的正常運行。具體的優化措施包括：選擇合適的原料是確保萃取劑質量的關鍵之一。原料的質量不好會導致萃取劑質量下降，從而影響到萃取劑的再生效率。因此，在生產過程中應該選擇質量良好的原料，避免使用劣質原料。嚴格控制生產過程也是保證萃取劑質量的重要手段之一。生產過程中應該注意控制各個環節的操作，保證操作規范、穩定，避免操作失誤和浪費，從而提高萃取劑質量[5]。加強萃取劑的質量檢測是保證萃取劑質量的有效手段。通過質量檢測，可以及時發現和排除萃取劑的質量問題，從而確保萃取劑的質量符合要求。同時，還應該建立完善的質量管理體系，定期對萃取劑的質量進行檢測和評估。

3.3 提高設備維護保養水平

優化苯加氫裝置萃取劑再生塔運行的工藝，提高設備維護保養水平是其中一個重要的研究策略。萃取劑再生塔是一個大型的設備，設備的正常運行需要設備本身的質量保證以及維護保養的好壞。因此，提高設備維護保養水平是保證設備正常運行和提高運行效率的關鍵因素之一。在提高設備維護保養水平的過程中，首先需要建立完善的設備維護保養體系，包括制定維護保養計劃、建立設備檔案、定期進行巡檢等。其次，需要對設備的維護保養人員進行培訓，提高他們的技能水平和維護保養意識，確保他們能夠及時、有效地發現和解決設備故障。同時，還需要建立完善的維修記錄和設備管理制度，以便及時跟蹤設備的使用情況和維護保養情況。再次，還需要采用先進的設備管理技術和設備監測系統，對設備的運行狀況進行實時監測和評估，及時發現設備的異常情況和故障，并采取相應的措施進行修復。這些先進的設備管理技術和設備監測系統可以幫助設備維護保養人員及時掌握設備的運行情況，減少故障發生率和維修成本。

4 結語

優化苯加氫裝置萃取劑再生塔運行的工藝是一個復雜的問題，需要綜合考慮多個方面的因素。本文提出了三個重要的研究策略，包括優化萃取劑再生條件、加強萃取劑的質量控制和提高設備維護保養水平。通過優化萃取劑再生條件，可以調整萃取劑的配比和再生溫度等因素，以提高再生效率和降低能耗。加強萃取劑的質量控制可以確保萃取劑的質量穩定，減少不必要的再生次數，從而降低能耗和成本。提高設備維護保養水平可以保證設備的正常運行，延長設備壽命，減少故障率和維修成本。