大芳烃抽提工艺原理
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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。
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。
芳烃抽提原理1、前言芳烃抽提装置是炼油通向化工的一座桥梁。
它能提高高纯度的B、T、X等基本有机化工原料。
芳烃抽提工艺原理是将芳烃和非芳烃通过溶剂进行萃取分离。
主要分为有Udex法(甘醇类溶剂)、Sulfolane法(环丁砜溶剂)、Arosolvan法(N-甲基吡咯烷酮溶剂)、DMSO法(二甲基亚砜溶剂)、Formex法(N-甲酰吗啉溶剂)。
我国老装置都用Udex 法,新建装置大多用Sulfolane法。
近年来,随着单芳烃组分(主要是纯苯)需要的增加,一种抽提蒸馏工艺发展较快,其中RIPP 专利工艺已经在国内多家炼厂工业化生产。
本次我公司芳烃抽提单元规模为35万吨/年(按进料计加工能力),工艺采用与老连续重整装置一致的Sulfolane法(环丁砜溶剂)抽提工艺,技术成熟,操作经验丰富。
产品要求:芳烃抽提单元主要进出物料:*吸附分离来甲苯,进混芳罐与抽提产混芳一起去歧化单元。
芳烃抽提单元流程简图:第一节芳烃抽提原理抽提又称液液萃取,就是利用液体混合物各组分在某溶剂中溶解度的差异而实现分离的一种方法。
芳烃抽提就是用液液萃取的方法从烃类物中分离出芳烃的一种过程。
抽提和蒸馏、吸附等操作一样,都属于物理分离方法.抽提原料是个混合物,在加入环丁砜后,油中的芳烃溶解到溶剂中,从而形成组成不同、密度不同的两个液相,即油相和溶剂相。
油相中含有少量芳烃且密度较小,溶剂相含有大量芳烃且密度大,经过筛板塔连续多次逆流接触抽提,就可以得到高纯度的芳烃。
影响抽提过程的主要因素抽提过程的影响因素很多,概括为三要素:抽提原料油、溶剂和采用的手段(设备、操作条件等)。
在溶剂和设备结构选定后,操作条件就起着重要的作用。
下面结合芳烃抽提过程,分别讨论上述三要素对抽提过程的影响。
1溶剂性质的影响 1.1溶剂的分配系数kc在萃取过程中,常常采用分配系数以表示平衡的两共存相中溶质浓度之间的关系,分配系数kc的定义为:kc=CE/CR式中:CE——平衡时溶质在萃取相(E)中的浓度;CR——平衡时溶质在萃余相(R)中的浓度。
芳烃抽提工艺第一节芳烃抽提有关概念1、溶剂的选择对抽提过程来说,溶剂的选择是十分重要的。
选择一个适合的溶剂是抽提过程能否进行的关键。
而且,这溶剂要容易回收,公用工程消耗低,腐蚀性要小,所以,选择溶剂时一般应考虑以下几个方面:溶剂的选择性要足够大,越大越好;溶剂对芳烃的密度差要大,不易乳化,以利于逆流操作;溶剂对芳烃的溶解度要大,以降低溶剂量和操作费用;溶剂本身要有良好的化学稳定性,热稳定性和抗氧稳定性,不与原料发生化学反应,这样才能保证溶剂的循环使用;溶剂的沸点与料液的沸点差要大,不生成共沸物,以便于将产品与溶剂用简单的蒸馏方法加以分离;溶剂的蒸发潜热和比热要小,以减少溶剂回收时的热量消耗;溶剂与料液之间的界面张力要大,以便于液滴的凝聚分层;溶剂应具有不易发泡,不易腐蚀设备、无毒、不易爆炸和着火、低廉、来源方便等特点。
溶剂的粘度不易过大,以便于传质。
上述各项中,最主要的指标是溶剂对芳烃的溶解能力和选择性。
本装置溶剂为环丁砜,环丁砜具有比重大、沸点高、比热小、热稳定性强,对碳钢腐蚀性小等优点。
环丁砜是一种高极性溶剂具有优良化学性与稳定性,能与水混合,也是很多有机化合物与很多普通的聚合物的良好溶剂。
分子式 C4H8SO2环丁砜的化学性质:环丁砜一般不与化学品如酸、硫醇和二烯烃等反应,在酸和碱存在下一般不发生聚合和分解。
当环丁砜与碳酸钠、醋酸钠、25%氢氧化钠水溶液和铜、铁,在回流温度下加热五小时没有发现它们之间有反应。
在140~150℃时,环丁砜与93%硫酸之间发生一种反应,还能与氯化铝和硫化氢反应放出氯化氢和硫化氢。
环丁砜不会被金属锌和醋酸式盐酸还原,然而,环丁砜可以被氢化铝锂还原为硫。
环丁砜在220℃以下显示良好的热稳定性,在此温度时它慢慢地产生二氧化硫和不饱和物(可能是聚合物),使溶液呈棕色。
环丁砜在200℃进行腐蚀试验,结果表明对碳钢的腐蚀作用可以忽略不计(约1mm/年)。
环丁砜属微毒性化合物,对皮肤无刺激性,其LD50(50%致死量)的口服毒性对小鼠是500~50000mg/kg,对老鼠是1900~2500ml/kg,对兔子是大于2820ml/kg,对兔子皮肤在环丁砜中暴露24小时无刺激。