芳烃抽提装置降低抽余油苯含量优化操作探讨

芳烃抽提装置降低抽余油苯含量优化操作探讨

李丹

( 大庆石化公司化工一厂 黑龙江省大庆市 163714)

【摘 要】某石化公司苯抽提装置自2011年开工以来，已连续两次大修。装置每四年检修一次后，泵送过程中苯酚含量增加，导致纯苯收率下降。本文分析了产生这种现象的原因，并试图提出一系列优化方法和流程，以有效提高纯苯收率。通过实验分析，可以看出它对提高纯苯收率起到了一定的作用。

【关键词】萃取精馏塔；溶剂回收塔；苯抽余油

1.工艺流程说明

该方法采用环丁砜萃取精馏工艺，校正溶剂对原料中各组分相对挥发度的影响，实现两种物质的完全分离。将C6馏分与萃取精馏塔（c851）接触，即气相和液相。非芳烃浓缩在气相中，通过溶剂和芳烃的作用在塔顶释放，浓缩在液相中，芳烃被净化并放置在塔底。在溶剂回收塔中，芳烃含量高的液相进入溶剂回收塔（以下简称c852）。该方法采用环丁砜助剂作为溶剂，提高溶剂体系对C6馏分的溶解能力，避免萃取塔中出现两个液相，保证萃取塔的稳定性和易于控制；同时，加入助溶剂后，溶剂回收塔能在相同操作范围内有效降低贫溶剂中的苯含量。本发明公开了一种预选、萃取精馏、溶剂回收、苯精处理及配套设备[1]。

2.渣油中苯系物含量高的原因

2.1降低溶剂选择性

长期使用后，溶剂会局部老化，选择性降低，不能很好地萃取苯系物。因此，在c851回流罐d852中，苯和非芳烃一起进入，以增加残液中的苯含量。

2.2溶剂不能与苯分离

对于c852，tdi-8227塔顶温差小，导致c852低塔底溶剂中苯系物含量大。减少c851中溶剂对苯的吸收。降低c852的温差可以有效地将苯从溶剂中分离出来，降低不良溶剂中苯的含量，这相当于间接提高溶剂的选择性。

3调节的作用与优点

3.1符合 VI标准调合汽油

由于油罐内汽油掺合受阻的巨大压力，D852≤5标准通过调节达到苯品545标准，优化后D852≤3（D852≤3时），优化后D852≤3（D852≤3时）原苯产品标准。

①D852中苯系物含量由5.2%降至2.8%，降幅2.4%。残油输出设备流量为7000 kg/h，7 t×0.024×12 h=2 t。在C852中，苯和溶剂的有效分离使C852底物中的苯含量下降。当溶剂再生时，苯系物含量降低，轻组分含量降低。降低真空泵的负压负荷，减少抽真空泵给排空罐内等效于提高苯系物收得率。

3.2提高设备吞吐量

对苯系物进行有效分离，增加溶剂选择性，防止C851、C852中部分未分离苯系物与溶剂产生恶性循环，提高装置处理C6的能力。目前基本不存在苯系物的混合，间接提高了设备的处理能力。分析：贫溶剂中苯系物减少10.78%，装置处理能力可适当增加。最佳状态：将溶剂中的苯全部转化成C6处理量，则：9800千克/h×10%=980 kg/h×12=11760 kg/h=11.760 kg/h=11.76t11.76t×28%=3.3 t。按目前的溶剂萃取能力，每班精炼量不超过3.3 t，泵出口流量稳定12小时，D852中苯含量不超过5。P864出口时，难以判定炼油量。目前可根据D852的液位及分析结果确定。

3.3减少设备能源消耗

①C852有效地分离了苯系物，提高了溶剂的选择性。在C851中加入苯系物，使C851感光板温度保持在较低水平，降低塔底汽耗。②降低C852底底贫溶剂苯含量，减少溶剂再生时的轻组分，降低真空泵抽负压力所需负荷。降低了再用溶剂量，降低了D859和P860的负荷[2]。

4过程优化

4.1降低残油中苯系物

4.1.1给料过程仿真及优化

该萃取塔主要采用气-液相（与原来设计条件相同）和完全气相（运行条件）两种形式。当气体相加料时，残油中苯系物含量可达到6%，以满足苯系物的质量要求。

4.1.2贫溶剂温度及感盘温度优化

贫化剂温度效应，经过对贫溶率的影响分析，得出进入塔内贫溶剂的高温可防止二液相中生成。但是，高温会使萃余液中苯系物的含量增加，降低残液中苯系物的损失，但若温度太低，则会出现二相，增大控制难度。

感光板温度效应，从根敏板温度对萃取精馏结果的影响可以看出，敏感板温升高，苯中非芳烃含量下降，而废油中苯类则增加。感光片的温度控制在适当的工作范围内（127～134℃），而该温度变化对苯类非芳烃及萃余油中苯含量影响较小。

4.2溶剂分解的最优方案

4.2.1对原料水分的严格控制

该方法可以注意到回料装置及水袋内的水位变化，调节材料含水率，尽量降低其含水率。

4.2.2保证工作顺利

萃取油中溶剂量在正常稳定运行下低于理论值。由于不正常的原因浸水或冲刷，大量的溶剂将随着塔顶材料的流失，高达1%。所以，在生产过程中，要严格控制生产过程中溶剂损耗，避免产品质量波动[3]。

4.2.3降低溶剂高温脱氢缩聚及提高循环剂用量

溶剂热分解是影響设备溶剂损耗的主要因素。萃取精馏塔、脱水塔、再生塔的操作参数需进行优化，以避免因局部过热而导致的分解，确保运行平稳。缩短排出间隔，严格控制再生塔中的废渣，严格控制再生温度。采用苯洗法、苯置换法、苯回收等方法，保证了降解降解的废溶剂。为了确保真空效果，适当降低回收罐的液面，减少溶剂吸吸到真空泵中，并定期抽空真空泵。

4.3优化过程参数以减少过流频率

溶剂比例的优化提高产物纯度，在萃取精馏塔中，分离物泡点随着溶剂比例的改变而变化。随着溶剂比的不断增加，沸点共同趋于 NFM。粗苯收率在2.6～4.8范围内，粗苯纯度随溶剂比的增大而增大。在溶剂比大于4.8的情况下，溶剂中就会携带部分非芳烃，从而影响粗苯的质量。在溶解率小于4.3时，随溶剂比的增大，残油中苯系物的含量逐渐降低。在溶剂比超过4.3时，萃取油品的质量并没有随溶剂比的增大而改变。在溶剂比大于4.9时，贫化性溶剂中的苯（含量约0.5%）会闪现到给料盘内，这一因素的影响是主要原因，使苯系物中含有的苯略有增加。由上述分析可知，溶剂的比例逐渐提高，溶剂的选择性提高，可避免液-液分离，但是溶剂的比值过高，会造成能源消耗增加，液相的负荷增加。

回流比优化改善溶剂的选择性，回流比对残油率的影响较小，随着质量回流率由0.2降至1.0，对塔顶残油量的影响较小。所以，回流比应尽量减小，但要有效回收溶剂。实际上，塔身回收率为0.35左右。经优化后，提余油收率达到93%以上，浸出液中非芳烃含量可维持在1000微克/g左右。

5结论

芳香烃萃取精馏塔波动的设计原因是由于芳烃萃取精馏塔中段热量过多，导致进料板处成分不符合设计值，及上部塔板数不足以实现分离。产生此工艺的主要原因是：汽化过量，加料温度控制不合理，溶剂损失过大，精馏塔工艺控制参数不合理。计算结果表明，萃取精馏塔的溶剂比值为4.4～4.7，回流比约为0.35，有一定的提升效果。

参考文献：

[1]王刚. 芳烃抽提蒸馏塔抽提蒸馏影响因素分析[J]. 石油石化绿色低碳，2016，1（003）：P.32-37.

[2]李洪峰，李奎武. 利用流程模拟优化技术提高芳烃抽提装置经济效益的研究[J]. 石化技术，2016，023（010）：7-9.

[3]李谆泓，苏健，林先雨. 抽提蒸馏装置抽余油中苯含量影响因素分析[J]. 广东化工，2016，43（05）：152-153.

作者简介：李丹,男，1988年03月10日，汉，黑龙江省大庆市，在大庆石化公司化工一厂芳烃联合车间从事加氢内操，联系地址：大庆石化公司化工一厂芳烃联合车间，邮编：163714。