芳烴抽提各參數對產品的影響

朱家新（大慶石化公司 黑龍江 大慶 163714）

一、抽提工藝過程介紹

1.抽提工藝過程

原料加氫汽油經預熱后由進料流量調節閥調節送入抽提塔中部。溶劑環丁砜分別進入抽提塔頂部和中部，在溶劑的選擇溶解下，進料中的芳烴和非芳烴被分離形成比重較大的富溶劑相（溶劑和芳烴）和較輕的烴相（非芳烴），不同兩相形成逆向流動，富溶劑相從塔底靠自壓流入提餾塔塔頂，經底部再沸器加熱后，塔頂氣項經冷凝后由返洗液泵抽出作為返洗液送入抽提塔底，提餾塔底富溶劑由塔底泵抽出進入回收塔，經中部和底部再沸器加熱后，塔底溶劑經溶劑泵抽出送至抽提塔（稱為貧溶劑），為了提高萃取蒸餾效果，提高芳烴與非芳烴的相對揮發度，從貧溶劑分出一部分經調節其流量與富溶劑一起加入提餾塔（稱為第二溶劑），回收塔頂部采出混合芳烴進入混合芳烴罐作為精餾單元的原料。

二、抽提系統工藝參數的影響

1.溶劑比的影響

在抽提原料已經確定的條件下，溶劑比對抽提過程的影響至關重要。圖一圖表數據明確顯示出了溶劑比大小對抽余油中芳烴含量及混芳中非芳烴含量的影響。

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。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。另外，溶劑比過大，會造成設備的投資費用和操作費用增加。溶劑比一般控制在3.7～3.8（質量）比較好。

2.返洗比的影響

返洗是調整芳烴產品純度的重要手段，是影響抽提過程的主要工藝參數之一。

它是根據芳烴與輕質非芳烴、輕質非芳烴與重質非芳烴在溶劑中具有不同的溶解度，利用這一差異，將難以除去的重質非芳烴除去。

返洗比越大，抽提塔底抽出液（富溶劑）中的重質非芳置換的越徹底，芳烴產品的純度也就越高，但芳烴的回收率下降。返洗量過大，加重了返洗段的負荷，減少了抽出液（富溶劑）在抽提塔底的靜止時間，抽出液（富溶劑）的純度不但沒有達到提高，相反還會減少，有時甚至會對抽提塔塔底界位造成影響。因此，在調整返洗量時應小幅度調整，并要注意全塔的進出平衡。

返洗比過小，富溶劑中的重質非芳烴置換不徹底，進入汽提塔后，需要增加塔底的加熱量才能將其除去。這樣芳烴產品的純度雖然得到了保證，但無疑增加裝置的加工成本。同時，較高的汽提塔底溫度也會增加溶劑的降解和發泡概率，降低溶劑的使用壽命，影響裝置長周期運行。因此，返洗比的大、小對抽提的操作影響很大，它是控制抽出油（富溶劑）中重質非芳烴含量多少，影響芳烴產品純度的重要因素。

3.操作壓力的影響

抽提塔的操作壓力對芳烴純度和芳烴回收率的影響不大，只是影響抽提塔的進出物料平衡和操作的平穩。抽提塔采用較高的操作壓力(0.5 Mpa)主要是為了保證抽提過程在液相狀態下進行，即在低于液體的泡點溫度條件下操作。若抽提塔內壓力過低，抽提物料氣化，抽提效果勢必下降，嚴重時會造成液泛，使抽提過程遭到破壞。因此當抽提原料中輕組分增加，或抽提塔頂溫度提高時，應適當提高抽提塔的操作壓力，以保證塔在液相條件下操作。

提餾塔操作壓力控制是為了使富溶劑進入提餾塔后更好的進行閃蒸，最好控制一定范圍即塔頂為0.15 Mpa（表）、塔底為0.17 Mpa（表）左右，塔壓控制過高會使富溶劑中的非芳烴閃蒸速度過快造成串塔，塔壓控制得過低會使非芳烴閃蒸不充分，隨塔底采出進入回收塔造成混合芳烴中非芳烴超標。

回收塔操作壓力是負壓真空操作。通過蒸汽噴射泵抽吸回收塔回流罐中的氣相部分來實現的。根據操作經驗正常操作期間塔釜壓力控制在0.065 Mpa～0.080 Mpa（絕）系統比較穩定。負壓真空操作是為了防止溶劑環丁砜在高溫會發生熱分解，采用真空目的一是為了降低蒸餾沸點，二是降低溶劑分壓，并促進熱交換避免溶劑分解。回收塔操作壓力對混芳純度無影響，但是真空度過高會導致塔頂混芳夾帶溶劑造成溶劑損失。

4.操作溫度的影響

溫度對溶劑的溶解能力和選擇性均有較大的影響，但其效應卻恰恰相反，主要有兩方面含義：一方面對整個抽提塔而言，當溫度升高時，溶劑的溶解能力增加，芳烴回收率得到提高，但卻使溶劑的選擇性變差，溶劑中的非芳烴含量也會同時增加，使芳烴產品的純度下降。為保證芳烴產品的純度合格，需要增加相應的操作成本，如加熱量和動力成本等。因此，抽提溫度的確定，應兼顧溶劑的溶解度和選擇性，從而使芳烴產品既高產又優質，裝置的加工成本又適中。

另一方面對抽提塔頂、塔底而言，由于溶劑對烴類的溶解度隨溫度的升高而增大，而選擇性則隨溫度的升高而降低。因此，在抽提塔頂，烴類的芳含量相對較低，溫度高使溶劑有較高的溶解度，從而使抽余油中的芳含量隨溫度的升高而降低，既有利于保證抽余油產品的純度，又有利于芳烴回收率的提高。盡管塔頂抽出液中非芳含量偏高，但是隨著抽出液的不斷下移，溫度逐漸降低，進入返洗區后，在返洗液的作用下，輕質芳烴置換非芳烴，輕質非芳烴置換重質非芳烴，溫度的降低使溶劑的選擇性增加，溶解度的下降有利于芳烴產品純度的提高。因此，抽提塔頂部采用較高的操作溫度，而塔底則采用較低的操作溫度。

通常，抽提塔頂溫度控制在80℃左右。一般采用控制貧溶劑入塔溫度來控制抽提塔的操作溫度，提餾塔進料溫度能夠反應出貧富溶劑換熱器的換熱效果，在正常情況下，溫度低于設計值很多，說明換熱效果降低，會增加提餾塔的能耗。

結束語

1.芳烴抽提裝置工藝成熟過程設計合理，生產能力大，生產過程中超過設計生產負荷產品質量穩定。

2.芳烴抽提裝置如能在溶劑凈化方面有所突破，裝置運行將會更加穩定，能耗、物耗還會更低。

[1]孫立藺愛國.石油化工裝置長周期運行指南.北京：中國石化出版社，2003.

[2]汪家鼎陳家鏞.溶劑萃取手冊.北京：化學工業出版社，2001.