芳烴抽提裝置降低抽余油苯含量優化操作探討

劉艷茹

【摘 ?要】某石化公司苯抽提裝置2011年工程開工以來，連續兩次大修，裝置四年一修后，出現了抽油過程中的苯酚含量增加造成純苯收率下降的現象。本文分析了造成這一現象的原因，并且嘗試提出一系列的優化方法與過程對純苯收率進行有效的提升，通過實驗分析可知對于純苯收率的提升有一定的作用。

【關鍵詞】抽提蒸餾塔;溶劑回收塔;苯;抽余油

1工藝流程說明

該方法采用環丁砜萃取-精餾工藝，通過溶劑對原料中各組分之間相對揮發性的影響差異進行精餾，實現了兩種物質的完全分離。使C6餾分與萃取精餾塔（C851）接觸，也就是氣體和液相。在氣相中進行非芳烴的濃縮，通過溶劑和芳烴的作用在塔頂釋放出來，在液相進行濃縮，芳香烴經提純，放置在塔底。在溶劑回收塔中，芳香烴含量較高的液相進入溶劑回收塔（以下簡稱C852）。該法用環丁砜-輔助劑作溶劑，增強了溶劑體系對C6餾分的溶出能力，避免萃取塔中出現雙液相，從而保證提取塔穩定且易于控制;同時，在加入助溶劑后，溶劑回收塔可以在相同的操作范圍內進行有效的降低貧溶劑中苯含量。本發明公開了一種預選、萃取精餾、溶劑回收、苯精處理及配套設備[1]。

2殘油中苯系物高的原因

2.1減少溶劑選擇性

在長時間使用后，溶劑會發生局部老化，選擇性下降，不能很好的萃取苯系物。因此，在C851回流槽D852中，分苯-非芳烴共同進入，使萃余液中苯含量升高。

2.2溶劑不能從苯中分離

對于C852，TDI-8227塔頂溫差小，造成C852低塔底溶劑中含有大量苯系物。在C851中降低溶劑對苯的吸收量。減小C852溫度差，可以有效地分離苯和溶劑，減少不良溶劑中苯系的含量，相當于間接提高溶劑的選擇性。

3調節的作用與優點

3.1符合 VI標準調合汽油

由于油罐內汽油摻合受阻的巨大壓力，D852≤5標準通過調節達到苯品545標準，優化后D852≤3（D852≤3時），優化后D852≤3（D852≤3時）原苯產品標準。

①D852中苯系物含量由5.2%降至2.8%，降幅2.4%。殘油輸出設備流量為7000 kg/h，7 t×0.024×12 h=2 t。在C852中，苯和溶劑的有效分離使C852底物中的苯含量下降。當溶劑再生時，苯系物含量降低，輕組分含量降低。降低真空泵的負壓負荷，減少抽真空泵給排空罐內等效于提高苯系物收得率。

3.2提高設備吞吐量

對苯系物進行有效分離，增加溶劑選擇性，防止C851、C852中部分未分離苯系物與溶劑產生惡性循環，提高裝置處理C6的能力。目前基本不存在苯系物的混合，間接提高了設備的處理能力。分析：貧溶劑中苯系物減少10.78%，裝置處理能力可適當增加。最佳狀態：將溶劑中的苯全部轉化成C6處理量，則：9800千克/h×10%=980 kg/h×12=11760 kg/h=11.760 kg/h=11.76t11.76t×28%=3.3 t。按目前的溶劑萃取能力，每班精煉量不超過3.3 t，泵出口流量穩定12小時，D852中苯含量不超過5。P864出口時，難以判定煉油量。目前可根據D852的液位及分析結果確定。

3.3減少設備能源消耗

①C852有效地分離了苯系物，提高了溶劑的選擇性。在C851中加入苯系物，使C851感光板溫度保持在較低水平，降低塔底汽耗。②降低C852底底貧溶劑苯含量，減少溶劑再生時的輕組分，降低真空泵抽負壓力所需負荷。降低了再用溶劑量，降低了D859和P860的負荷[2]。

4過程優化

4.1降低殘油中苯系物

4.1.1給料過程仿真及優化

該萃取塔主要采用氣-液相（與原來設計條件相同）和完全氣相（運行條件）兩種形式。當氣體相加料時，殘油中苯系物含量可達到6%，以滿足苯系物的質量要求。

4.1.2貧溶劑溫度及感盤溫度優化

貧化劑溫度效應，經過對貧溶率的影響分析，得出進入塔內貧溶劑的高溫可防止二液相中生成。但是，高溫會使萃余液中苯系物的含量增加，降低殘液中苯系物的損失，但若溫度太低，則會出現二相，增大控制難度。

感光板溫度效應，從根敏板溫度對萃取精餾結果的影響可以看出，敏感板溫升高，苯中非芳烴含量下降，而廢油中苯類則增加。感光片的溫度控制在適當的工作范圍內（127～134℃），而該溫度變化對苯類非芳烴及萃余油中苯含量影響較小。

4.2溶劑分解的最優方案

4.2.1對原料水分的嚴格控制

該方法可以注意到回料裝置及水袋內的水位變化，調節材料含水率，盡量降低其含水率。

4.2.2保證工作順利

萃取油中溶劑量在正常穩定運行下低于理論值。由于不正常的原因浸水或沖刷，大量的溶劑將隨著塔頂材料的流失，高達1%。所以，在生產過程中，要嚴格控制生產過程中溶劑損耗，避免產品質量波動[3]。

4.2.3降低溶劑高溫脫氫縮聚及提高循環劑用量

溶劑熱分解是影響設備溶劑損耗的主要因素。萃取精餾塔、脫水塔、再生塔的操作參數需進行優化，以避免因局部過熱而導致的分解，確保運行平穩。縮短排出間隔，嚴格控制再生塔中的廢渣，嚴格控制再生溫度。采用苯洗法、苯置換法、苯回收等方法，保證了降解降解的廢溶劑。為了確保真空效果，適當降低回收罐的液面，減少溶劑吸吸到真空泵中，并定期抽空真空泵。

4.3優化過程參數以減少過流頻率

溶劑比例的優化提高產物純度，在萃取精餾塔中，分離物泡點隨著溶劑比例的改變而變化。隨著溶劑比的不斷增加，沸點共同趨于 NFM。粗苯收率在2.6～4.8范圍內，粗苯純度隨溶劑比的增大而增大。在溶劑比大于4.8的情況下，溶劑中就會攜帶部分非芳烴，從而影響粗苯的質量。在溶解率小于4.3時，隨溶劑比的增大，殘油中苯系物的含量逐漸降低。在溶劑比超過4.3時，萃取油品的質量并沒有隨溶劑比的增大而改變。在溶劑比大于4.9時，貧化性溶劑中的苯（含量約0.5%）會閃現到給料盤內，這一因素的影響是主要原因，使苯系物中含有的苯略有增加。由上述分析可知，溶劑的比例逐漸提高，溶劑的選擇性提高，可避免液-液分離，但是溶劑的比值過高，會造成能源消耗增加，液相的負荷增加。

回流比優化改善溶劑的選擇性，回流比對殘油率的影響較小，隨著質量回流率由0.2降至1.0，對塔頂殘油量的影響較小。所以，回流比應盡量減小，但要有效回收溶劑。實際上，塔身回收率為0.35左右。經優化后，提余油收率達到93%以上，浸出液中非芳烴含量可維持在1000微克/g左右。

5結論

芳香烴萃取精餾塔波動的設計原因是由于芳烴萃取精餾塔中段熱量過多，導致進料板處成分不符合設計值，及上部塔板數不足以實現分離。產生此工藝的主要原因是：汽化過量，加料溫度控制不合理，溶劑損失過大，精餾塔工藝控制參數不合理。計算結果表明，萃取精餾塔的溶劑比值為4.4～4.7，回流比約為0.35，有一定的提升效果。

參考文獻：

[1]王剛. 芳烴抽提蒸餾塔抽提蒸餾影響因素分析[J]. 石油石化綠色低碳，2016，1（003）：P.32-37.

[2]李洪峰，李奎武. 利用流程模擬優化技術提高芳烴抽提裝置經濟效益的研究[J]. 石化技術，2016，023（010）：7-9.

[3]李諄泓，蘇健，林先雨. 抽提蒸餾裝置抽余油中苯含量影響因素分析[J]. 廣東化工，2016，43（05）：152-153.