芳烃抽提工艺技术的分析与对比初探
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一、芳烃抽提概述在石油化工领域,芳烃抽提是一种从原料中分离得到纯芳烃的技术,其产品具有较高使用价值,是当前社会生产发展中的一种重要物质。
所谓芳烃抽提,就是通过抽提萃取的工艺来对原料中的芳烃进行分离。
就目前而言,芳烃抽提依据工艺原理的不同主要有液液抽提与萃取精馏两种方式,但无论哪种方式都可以有效解决原料中芳烃与非芳烃混合难以蒸馏提取的问题。
其中液液抽提工艺主要是基于不同烃类组分在特定溶剂中有着不同溶解度的原理,运用特定溶剂使原料中烃类组分溶解后形成不同密度的液相,进而达到芳烃分离目的。
萃取精馏工艺主要是基于不同烃类组分在极性溶剂中的挥发程度不同而运用极性溶剂来对原料中的芳烃进行提取。
这两种抽提工艺技术都能够达到芳烃分离提取目的,但两者也有诸多不同。
在现代石油化工生产中对芳烃抽提工艺技术进行对比分析,更有助于我们对两种工艺技术的特点进行把控。
二、芳烃抽提工艺技术的对比分析1.芳烃抽提溶剂对比从上述分析可知,当前芳烃抽提的两种方法都离不开溶剂的运用,所以在对比抽提工艺时首先就可以对溶剂进行对比。
具体而言,芳烃抽提工艺中需要依据不同的工艺技术原理去选择不同的抽提溶剂。
如液液抽提中需要选择具有较强芳烃溶解能力的溶剂,以确保原料中的不同芳烃产生良好溶解效果并有助于芳烃分离。
而萃取抽提工艺中的溶剂则需要具有与芳烃沸点差大的特点,以便于不同芳烃组分进行分离提取。
如液液抽提工艺目前使用较多的溶剂有环丁砜、Techtiv-100th等。
2.芳烃抽提工艺技术介绍结合芳烃抽提的基本原理,现阶段在石油化工领域所产生的抽提技术主要有溶剂抽提和抽提蒸馏两种。
其中溶剂抽提就是基于原料中芳烃在溶剂中的不同化学效应而诞生的技术,而抽提蒸馏则是通过物理手段降低烃类蒸气压加大不同烃类的沸点来对原料中芳烃进行分离。
溶剂抽提技术是最早诞生的一种芳烃抽提技术,其依靠溶剂作为芳烃分离的工具。
该抽提工艺技术经过长时间的发展产生了不同的技术类型,如最早期的Udex法就是以二乙二醇醚为溶剂,而当前国内外芳烃溶剂提取中所使用的溶剂则有环丁砜、N-甲基吡络烷酮等,并由此诞生了Sulfolane法、Arosoivan法等。
芳烃抽提蒸馏装置环丁砜劣化原因分析及对策1. 引言1.1 背景介绍环丁砜是一种重要的有机化合物,在工业生产中广泛应用于制药、合成树脂、染料等领域。
芳烃抽提蒸馏装置是一种常用的工艺装置,用于从混合物中提取芳烃。
在环丁砜处理过程中,常常会出现劣化现象,导致产品质量下降,生产效率降低。
环丁砜的劣化主要是由于受热、受氧化、受酸碱等因素的影响,从而导致环丁砜分解产生有害物质。
为了解决这一问题,需要对环丁砜的劣化原因进行深入分析,并采取相应的对策进行处理。
预防措施包括控制温度、避免暴晒、防止氧化等措施;环丁砜劣化的处理方法包括再结晶、萃取等方式;改进设备方案则可以通过优化工艺流程、增加保护措施等手段来减少环丁砜的劣化。
通过对环丁砜劣化原因的分析和对策的制定,可以有效提高产品质量,提高生产效率,为相关行业的发展注入新的活力。
1.2 问题阐述环丁砜是一种常用的工业化学品,广泛应用于芳烃抽提蒸馏装置中。
环丁砜在使用过程中容易发生劣化,影响设备的正常运行和产品质量。
深入分析环丁砜劣化的原因,并提出有效的对策是至关重要的。
环丁砜的劣化不仅会导致装置性能下降,还可能引起设备损坏和生产事故,严重影响生产效率和产品品质。
如何有效地预防环丁砜的劣化成为了工程技术人员亟待解决的问题。
本文将针对芳烃抽提蒸馏装置中环丁砜劣化的现状进行分析,并提出相应的对策和预防措施。
希望通过对环丁砜劣化原因的深入剖析和相关的处理方法,能够为工程技术人员提供参考和借鉴,确保设备运行的安全稳定和产品质量的提升。
2. 正文2.1 环丁砜的分解原因分析环丁砜是一种重要的化工原料,但在芳烃抽提蒸馏装置中容易发生劣化。
环丁砜的分解主要是由于以下几个原因:1. 温度过高:在高温条件下,环丁砜容易发生分解反应,从而产生一些有害物质。
保持适当的操作温度对于减少环丁砜的分解至关重要。
2. 氧气的存在:氧气是促使环丁砜分解的重要因素之一。
在操作过程中要尽量减少氧气的进入,防止环丁砜的劣化。
技术应用与研究一、芳烃抽提技术原理的分析为了提升芳烃的纯度,需要采取抽提技术将芳烃分离,其技术原理分为两类。
1.液-液抽提。
这一技术原理是借助溶剂就芳烃抽提原料中的不同类型的烃类组分进行提取,因为这些烃类组分的溶解度不同,在分层后形成密度不同的两个液相,从而达到芳烃与非芳烃分离的目的。
这一技术主要是在专门的汽提塔中完成。
2.这一技术原理主要是在芳烃原料中添加极性溶剂,根据溶剂在烃类各组分中的相对挥发度带来的影响不同,将目的芳烃与其他组分间的相对挥发度提高,从而达到芳烃与非芳烃分离的目的。
这一技术主要是在塔器内完成抽提与汽提。
3.注意事项。
不管选取哪种芳烃抽提技术,均必须正确选择合适的溶剂,因为其将直接对抽提体系的建立,进而影响装置效率,对投资和操作费用也会带来影响。
所以在选取溶剂时,需要具有以下几种特点:一是对芳烃具有良好的选择性,有助于分离效果的优化与芳烃纯度的提升;二是对芳烃具有较强的溶解能力,从而将装置成本与操作费用降低;三是具有良好的热稳定性与化学稳定性,能有效的预防溶剂变质与过度损耗,预防降解物对芳烃带来污染和对设备带来腐蚀;四是相较于芳烃的沸点有着较大的差别,从而更好地进行芳烃分离;五是与芳烃原料具有较强的密度差,且乳化的难度较大,这样就能确保抽提塔中轻重两相良好的水力学流动特性;六是两相的界面具有较大的张力,这样才能更好地促进液滴的聚集和分层;七是蒸汽气压较大,能有效的降低溶剂的跑损;八是具有粘度小和凝点低的特点,从而更好地进行传热和传质;九是无毒无腐蚀,能有效的将设备选择与操作要求;十是价格低廉,容易获取。
二、芳烃抽提技术的国内外研究进展简要梳理1.国外。
目前国外在芳烃抽提技术方面的发展较快,具体主要体现在以下三个方面。
一是由美国的GTC公司开发的抽提蒸馏技术。
该技术采用的复合溶剂中包含了环丁砜与添加剂,不仅具有良好的热稳定性,而且循环量很低,对于二甲苯具有较强的适应性,能在芳烃含量范围更广的原料中应用,从而有效的解决传统的单一环丁砜抽提时在原料芳烃与烯烃含量方面的限制。
芳烃液液抽提技术与传统技术对比摘要:芳烃抽提技术主要是从重整生成油或者乙烯裂解汽油中得到苯等产品的技术。
国内已工业化的芳烃抽提技术主要有中国石化工程建设有限公司开发的液液抽提技术以及中国石化石油化工科学研究院开发的传统技术。
两种技术各有所长,针对不同的原料组成以及产品方案,应具体选择使用哪种技术。
本文主要研究,针对乙烯裂解汽油进料,生产苯、汽油调和组分的情况下,探讨比较两种技术的适用性。
关键词:液液抽提;传统;能耗1 前言目前国内装置应用的芳烃抽提技术有两种,即液液抽提技术和传统技术。
已有人做过两种技术的定性对比[1,2]。
如果是生产苯、甲苯的两苯抽提装置,两种技术的相对优劣则不能一概而论,需进一步探讨。
从原料组成角度,芳烃抽提单元一般有两种进料:乙烯裂解汽油加氢装置C6~C8以及重整生成油进料。
两种进料的芳烃含量及芳烃组成差别较大,典型的乙烯裂解汽油加氢装置C6~C8和重整生成油进料的组成。
一般来说,对于乙烯裂解汽油进料,因其芳含较高,非芳含量较低,在传统塔内只需消耗较低的热负荷即可实现芳烃和非芳烃的分离,因此采用传统技术有优势。
对于芳烃含量相对较低的重整进料,因非芳烃含量较高,上述传统技术的能耗优势减弱。
综上,针对芳烃含量相对较低的重整进料,以液液萃取生产苯、甲苯为生产方案。
2 两种技术对比2.1 液液抽提技术液液抽提技术的原理是利用溶剂对芳烃和非芳烃的溶解度不同而改变其在两相中的分配,从而实现芳烃分离出来的一种工艺[3]。
一般来说,通过抽提得到的混合芳烃再通过常规精馏手段对其中的芳烃组分进一步分离,从而得到苯、甲苯等目标产品。
液液抽提技术的核心是溶剂的选择。
实际生产中,综合考虑选择性、芳烃溶解性、沸点差、毒性腐蚀性、价格及可获得性,通常将环丁砜作为工业芳烃抽提装置的溶剂。
该方法具有溶剂比低、回流比低以及溶剂水分少的优点,且芳烃回收率高,产品纯度高,因而得到广泛运用。
从抽提塔底来的富溶剂在塔顶压力与流量串级控制下入贫富溶剂换热器与贫溶剂换热后入汽提塔顶。
五种芳烃分离技术的比较芳烃分离包括精馏、共沸蒸馏、溶剂抽提、抽提蒸馏、吸附分离、渗滤分离、结晶分离和络合分离等技术。
工业上广泛应用的是溶剂抽提法,按所用溶剂的不同可分为Udex法、环丁砜(Sulfolane)法、N-甲基吡咯烷酮(Arosolvan)法、二甲基亚砜(DMSO)法、IFP法以及N-甲酰基吗啉(Formex)法等。
世界上已建成的芳烃装置基本采用前两种方法。
国内早期建设的装置大多采用Udex法,所用溶剂已逐步改为四乙二醇醚,近年来新建的装置多采用Sulfolane法。
(1)Udex法。
以二甘醇(DEG)和二乙二醇胺(DGA)为溶剂,抽提塔为筛板塔。
操作条件为:120-140℃,溶剂比(相对进料而言,下同)为10-17,回流比(相对进料而言,下同)为1;0-1.4,溶剂含水质量分数为8%-10%,芳烃回收率为:苯99.5%,甲苯98.0%,二甲苯95.0%。
消耗指标(以每吨芳烃计,下同)为蒸汽1.4-1.9t,电12-36kW.h,水41-100t,溶剂0.55kg。
此法的特点为:溶剂除上述2种外,还可用三乙二醇醚等,汽提塔采用正压操作。
用DEG和DGA做溶剂时,抽提产品能耗为3.193X106J/t。
采用三乙二醇醚作溶剂时,产品能耗降至2.129X106J/t,产能提高20%-30%。
用四乙二醇醚作溶剂时,产品能耗降至1.916x106J/t,产能提高10%-20%。
美国UOP公司与美国联合碳化物公司联含开发了Udex改进工艺-Carom芳烃抽提工艺。
此工艺采用一种混合溶剂,即四甘醇与三乙二醇醚的混合物,这样不仅可以提高产品质量和回收率,而且处理量可提高40%-100%,同时能耗降低30%以上。
(2)Sulfolane法。
Sulfolane法是以环丁砜为溶剂,抽提塔采用筛板塔或转盘塔。
操作条件为:70-99℃,溶剂比为2.0-3.5,回流比为0.4-0.6,溶剂含水质量分数为0.6%-0.7%。
芳烃抽提蒸馏装置开工问题分析与对策探讨邢益望(中国石化海南炼油化工有限公司海南·儋州578001)摘要随着社会对化学产品的需求不断提升,芳烃抽提蒸馏装置的开工存在不少问题,造成了工作效率和产品质量的下降,同时也对化学产品的市场也造成了不小的冲击。
本文介绍芳烃抽提蒸馏装置的工艺流程,分析了开工存在的问题,通过加强对芳烃抽提蒸馏装置的分析,提出了改进工艺技术对策。
关键词芳烃抽提蒸馏原始问题中图分类号:TQ241文献标识码:A芳烃抽提蒸馏装置是目前比较常用的化学装置之一,目前多采用溶剂抽提和抽提蒸馏的方法,由于抽提蒸馏工艺具有流程短、操作简便、能耗低等优点,近年来得到了大量的采用。
由于现阶段的社会需求量大,因此部分化学工厂或者是与化学有关的企业,都在积极的解决芳烃抽提蒸馏装置的开工存在的问题,尽量减少各项各种影响。
随着时间的推移,芳烃抽提蒸馏装置得到了一定的优化,自身的性能也有所提升。
1芳烃抽提蒸馏工艺流程芳烃抽提蒸馏工艺流程中,原料经进料泵加压后在抽提蒸馏塔中部进塔,贫溶剂和进料换热后,再和冷却水换热,在抽提蒸馏塔塔顶进塔。
塔顶上升蒸汽直接从底部通入非芳烃蒸馏塔,非芳蒸馏塔塔顶蒸汽进入空冷冷凝,冷凝液流入回流罐,回流罐中的非芳烃经回流泵增压,一部分作为回流从塔顶进塔,一部分作为产品采出。
非芳蒸馏塔塔釜物料经塔底泵增压,从蒸馏抽提塔塔顶进入抽提塔。
富溶剂从抽提蒸馏塔塔釜采出,经塔釜泵增压后从回收塔中部进塔。
塔顶蒸汽经空冷和水冷冷凝冷却后进入回流罐,回流罐中的芳烃经回流泵增压,一部分作为回流从塔顶进塔,一部分作为产品采出。
塔釜热贫溶剂经塔釜泵增压后,先和两个回流罐水包中采出的水换热,再作为非芳蒸馏塔塔釜热源。
其后,再和进料换热,再经冷却水降温进入抽提蒸馏塔。
一部分热贫溶剂,送入溶剂再生罐再生。
两塔回流罐水包采出的水汇合,和热贫溶剂换热后,作为再生蒸汽进入溶剂再生罐。
再生罐顶汽提蒸汽通入再生塔底部,罐底采出的是溶剂废渣。
芳烃抽提工艺技术的分析与对比初探
摘要:石油在催化重整生产油和乙烯过程中会生成甲苯、二甲苯混合物,是石
油化工生产过程中重要的有机化工原料。
由于芳烃和非芳烃的沸点比较接近,所
以增加了芳烃抽提的难度。
本文分析了芳烃抽取溶剂的选择对芳烃抽取的纯度影响,分析了六种常见溶剂对芳烃溶解能力,并分析了芳烃溶剂抽提工艺和芳烃蒸
馏抽提工艺两种技术的差异。
关键词:芳烃;抽取工艺;溶解能力
1.芳烃抽取溶剂的选择
溶剂是芳烃抽取的重要物质,溶剂对芳烃的溶解能力和选择性影响到抽提过程,溶剂对芳烃的溶解能力和溶剂对芳烃的选择性这两者相互制约、相互作用。
溶剂对芳烃的溶解能力决定了溶剂的流率,也决定了设备的大小,影响到工艺的
选择。
溶剂的选择决定了油品分离效果。
下表是几种常见工艺芳烃抽提方法和溶
剂的性质
从上述表格中可以看出,分子比重最好的是三乙二醇醚,其次是环丁砜和N-
甲基吗啉;从相对密度来说密度最大的是环丁砜,其次是三乙二醇醚和二乙二醇醚。
芳烃抽提时溶剂的沸点、凝点、密度、粘度、比热容等各项指标是芳烃抽提
溶剂的重要指标,在实际应用过程中,需要对溶剂的性质进行分析,并结合抽提
工艺方法选择合适的溶剂。
2.芳烃抽提工艺
2.1溶剂抽提工艺
溶剂抽提工艺其实就是一种物理分离方法,它是利用烃类组分在溶解中的溶
解度不同,也就是溶剂和抽提原料在抽提塔中进行接触,溶剂对原料中的芳烃、
非芳烃进行选择性地溶解,从而形成密度、组分不同的液相,达到将组分从混合
原料分离的目的。
抽提塔大多数采用筛板她,采用流量比较大的溶剂作为分散相,抽提塔盘的筛孔浆溶剂分散成滴液,进入原料混合物中,可以有效地将原料中的
芳烃抽提出来,而混合物中的烃类作为流动相继续流动。
由此可以看出溶剂抽提
工艺的关键是溶剂的选择,不同的溶剂抽提过程中也有一定的差别。
常用的抽提
溶剂有二甘醇、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜等。
2.2抽提蒸馏工艺
溶剂分离出来的芳烃纯度比较低,杂质含量比较大,在抽提过程中,将芳烃
和一些烃类物质分离难度比较大,所以采用抽提蒸馏工艺,将芳烃抽提出来。
抽
提蒸馏工艺是利用烃类蒸汽压力作用下,各类烃类的沸点不同,达到将芳烃分离。
常用的抽提蒸馏工艺有GT-BTX法和SED两种抽提蒸馏工艺。
GT-BTX法是美国GTC公司研发出来的一种高选择性溶剂材料,采用高选择性的溶剂改造烃类组分
的相对挥发度,将溶剂添加到原料混合物中,由于溶剂的作用,非芳烃组分的相
对挥发度提高了,这让非芳烃组分被蒸发到蒸馏塔顶部,烃类组分沉淀到蒸馏塔
底部,达到芳烃和非芳烃分离的目的。
下图为GTC溶剂对不同烃类选择结果:从上述GTC溶剂对芳烃的分离效果来看,K(相对挥发度)越高,则芳烃组
分越容易分离,所需要的塔板数量越少,则芳烃回收率越高,芳烃纯度越高,溶
剂循环比更低。
如果GTC溶剂还可以增加到C9非芳烃对苯的相对挥发度,则可
以处理全范围的BTX馏分。
GT-BTX法成本比传统的液液萃取法的成本低,提取的芳烃纯度高,可回收C6-C8全组分的芳烃,溶剂比低于,处理过程更加简单。
SED抽提蒸馏工艺利用ED塔内蒸馏压力,将溶剂和芳烃分离出来。
ED塔一共分
为上、中、下三段,上段主要是回收溶剂,中段抽提精馏段,下段为芳烃提炼段。
溶剂和烃类物质在塔内进行多级抽提蒸馏以后,塔顶得到非芳烃物质,塔底沉淀
到富含芳烃的富溶剂。
下表为SED抽提蒸馏工艺标定原料和设定原料数值对比:根据上述表格可以得出,设备在实际运行过程中,原料苯的质量分数远远大
于设计,这主要是由于抽提蒸馏工艺在运行过程中,受到其他因素的影响,需要
对其进行优化。
SED抽提蒸馏工艺操作简单、所需的溶剂比较少、处理成本比较低。
因此在芳烃抽提工艺中广泛应用。
结束语:
综上所述,溶剂液抽提工艺的芳烃质量好、芳烃回收率高、对原料的适应性
能比较好,适合分离高纯度的BTX,抽提精馏工艺比较简单、投资成本低,是否
从富含苯的窄馏份原料中回收纯苯,适合生产无苯清洁汽油,以及从高芳烃含量
的原料中抽取纯芳烃。
参考文献
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