芳烃抽提装置生产原理及工.
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影响芳烃抽提装置环丁砜溶剂分解的因素及对策摘要:环丁砜溶剂在使用过程中,其产生的分解物会对生产造成一定影响,所以需要采取相应的应对措施,并且环丁砜溶剂的分解同样会影响生产。
因此,对于了解影响环丁砜降解因素并找到对策对于生产来说非常重要。
关键词:芳烃抽提装置;环丁砜;单乙醇胺;腐蚀措施环丁砜(C4H8SO2)是无色、溶于水、高极性和具有良好热稳定性的化学产品,其毒性很低,密度较高、比热低、沸点高。
找到影响芳烃抽提装置环丁砜溶剂分解的因素并将其解决才能更好的生产。
一、芳烃抽提原理芳烃和非芳烃会形成共沸物,使得难以采用简单蒸馏的方法获得纯芳烃,必须通过抽提萃取的方式才能将芳烃分离出来。
虽然芳烃抽提工艺路线多种多样,但按工艺原理可分为液-液抽提和萃取精馏两类。
液-液抽提是利用溶剂对芳烃抽提原料中各种烃类组分溶解度不同,并且能分层形成两个密度不同的液相,实现芳烃和非芳烃分离的工艺过程。
而萃取精馏是通过向原料中加入极性溶剂,利用溶剂对烃类各组分相对挥发度影响的不同,提高目的芳烃和其他组分间的相对挥发度,实现芳烃和非芳烃分离的工艺过程。
通常液-液抽提工艺设有专门的汽提塔,而萃取精馏将抽提过程和汽提过程在一个塔器内完成。
二、世界芳烃抽提技术现状目前,世界上已实现工业化的芳烃抽提技术有5种,即Udex法、Sulfolane法、IFP法、Arosolvan法和Formex法,前3种属于液-液萃取工艺,后2种属于抽提蒸馏工艺。
其中,Udex法的工艺流程为抽提-抽提蒸馏、水洗-水分馏、溶剂再生,溶剂为甘醇类,汽提塔正压操作;Sulfolane法流程简单,无芳烃水洗塔及水分馏塔,投资、消耗指标低,芳烃回收率高,原料范围宽,可萃取C 5—C 11的芳烃,成品塔需负压操作,对碳钢不腐蚀,溶剂为环丁砜;IFP法既可以抽提重芳烃,又可以抽提烯烃含量高的原料,不必经过加氢处理,采用丁烷反抽提法,流程复杂,溶剂为二甲亚砜,价格较便宜,但热稳定性差;Arosolvan法选用N-甲基吡咯烷酮加二甘醇二元溶剂,抽提塔为特殊设计的结构,烯烃由残油层去除,不必白土吸附,抽提蒸馏塔负压操作,溶剂不必经常再生,流程较复杂;Formex法是利用芳烃和水回流的方法抽提,抽提物中芳烃采用与水共沸蒸馏的方法回收,溶剂为N-甲酰基吗啉。
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。
芳烃抽提也称芳烃萃取,用萃取剂从烃类混合物中分离芳的液液萃取过程。
主要用于从催化重整和烃类裂解汽中回收轻质芳烃(苯、甲苯、各种二甲苯),有时也用从催化裂化柴油回收萘,抽出芳烃以后的非芳烃剩余称抽余油。
芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
基本概述芳烃抽提 aromatics extraction 也称芳烃萃取,用萃取剂从烃类混合物中分离芳的液液萃取过程。
主要用于从催化重整和烃类裂解汽中回收轻质芳烃(苯、甲苯、各种二甲苯),有时也用从催化裂化柴油回收萘,抽出芳烃以后的非芳烃剩余称抽余油。
芳香烃简称“芳烃”,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。
是闭链类的一种。
具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。
例如苯、萘等。
苯的同系物的通式是CnH2n-6(n≥6)。
化学反应芳香烃的加成反应1.苯的加成反应苯具有特殊的稳定性,一般不易发生加成反应。
但在特殊情况下,芳烃也能发生加成反应,而且总是三个双键同时发生反应,形成一个环己烷体系。
如苯和氯在阳光下反应,生成六氯代环己烷。
只在个别情况下,一个双键或两个双键可以单独发生反应。
2.萘、蒽和菲的加成反应萘比苯容易发生加成反应,例如:在不受光的作用下,萘和一分子氯气加成得1,4二氯化萘,后者可继续加氯气得1,2,3,4-四氯化萘,反应在这一步即停止,因为四氯化后的分子剩下一个完整的苯环,须在催化剂作用下才能进一步和氯气反应。
1,4-二氯化萘和1,2,3,4-四氯化萘加热可以失去氯化氢而分别得1-氯代萘和1,4-二氯代萘。
由于稠环化合物的环十分活泼,因此一般不发生侧链的卤化。
蒽和菲的9、10位化学活性较高,与卤素的加成反应优先在9、10位发生。
[1]芳香烃的还原反应1.Birch还原反应碱金属(钠、钾或锂)在液氨与醇(乙醇、异丙醇或二级丁醇)的混合液中,与芳香化合物反应,苯环可被还原成1,4-环己二烯类化合物,这种反应叫做Birch(伯奇)还原。
关于芳烃抽提溶剂环丁砜保护问题的探讨摘要以芳烃抽提溶剂当中的环丁砜保护问题展开了深入的探究工作,简要阐述了芳烃的抽提原理与工艺,详细介绍了环丁砜溶剂特点,最终就温度、氧气、氯离子等对环丁砜溶剂产生影响的因素及其相应的保护措施展开了深入的分析与探讨,最终希望借助于本文的研究工作能够为有关的石油化工从业人员提供一些可供参考的内容。
关键词芳烃抽提;环丁砜;保护芳烃主要来源自催化重整油以及通过乙烯装置副产出的裂解汽油类原料,其中同时还存在烷烃、烯烃等物质,鉴于他们具有共沸点的特性,因此采取蒸馏分离方法难度较大。
目前在芳烃分离中溶剂抽提方法是应用最为广泛的一种方法,其分离芳烃的原理即为采用溶解度的差异性来抽提出芳烃。
环丁砜由于具备水电气损耗小、溶剂和芳烃分离方便、具有较高的选择性等优点现已成为在芳烃抽提中最常采用的一种溶剂。
但是环丁砜却存在着较易老化分解的缺陷,因此也需采取一定的保护手段来降低其老化分解速度。
1 芳烃抽提原理与工艺1.1 抽提原理抽提工艺其操作原理是采用液体混合物不同组分在某一特定溶剂当中所呈现出的不同溶解度来实现对其所需组分的有效分离。
对于芳烃的抽提过程也便是采用液液萃取的方式从烃类物质当中将芳烃分离出的一个阶段[1]。
在实施抽提前应做好以下三项准备工作:(1)选取出的萃取剂对原液体混合物之中的溶质与溶剂,应当具备选择性的溶解能力,也就是对于溶质有着良好的溶解度,对原溶剂则不会发生融合反应。
(2)萃取相易于分离,从而促使萃取剂能够更加方便的得到回收,并取得所需的溶质。
(3)对于最终的萃取结果来说最为主要的影响因素来自于溶质从原溶液到萃取剂所具备的传递性能。
1.2 工艺介绍轻芳烃为树脂、橡胶、合成纤维等材料生产的核心原材料。
随着市场需求的不断增大,芳烃的生产产量也与日俱增。
目前最为主要的芳烃来源即为重整,由这一渠道进行芳烃生产的方法多种多样,目前已经能够实现工业化规模生产的主要就包括了溶剂抽提、抽提蒸馏、共沸蒸馏、吸附等多种方法。
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。
1 影响抽提蒸馏分离的因素影响芳烃抽提过程的因素主要有:溶剂性能、抽提温度、溶剂比、回流比、溶剂含水量、溶剂含油量等。
1.1 抽提蒸馏塔T4301的参数控制抽提蒸馏塔是关键的塔,其主要作用是将苯甲苯和非芳烃进行完全分离,塔顶获得非芳烃,苯甲苯和溶剂从塔底采出。
该塔的主要操作参数包括溶剂比、回流比、溶剂进塔温度以及塔底加热量。
一般来说溶剂比、回流比和溶剂温度不需要经常调整,而经常调整的是塔底加热量。
在负荷不做大的调整时,应采用小范围调节重沸器蒸汽,塔需要的热量是根据上下灵敏板的温度来调节的。
上灵敏板按原设计原料时为第12层塔板,但原料变化时,第12层塔板可能失去灵敏的特性,灵敏区下降至第16层塔板,因此,实际操作中应对比第12层、第16塔板的温度作参考。
灵敏板温度越高,塔顶非芳烃中的苯甲苯损失越大,同时影响非芳烃质量。
反之,苯甲苯损失越小。
下灵敏板为和第68板。
68板为中心控制板,其温度一般应控制在133~134℃,该板温度过低,可能造成苯甲苯中非芳烃含量超标,若温度过高则显示过量的苯甲苯将被蒸发上去。
上下灵敏板区适宜的控制温度与原料中苯甲苯含量有关。
一般来说,苯甲苯含量越高,下灵敏板区的温度应适当控制高一些,才能保证很高的苯甲苯纯度。
操作员应根据塔关键部位的温度以及化验结果及时调整操作,保证产品合格。
特别需要指出的是,必须严格控制贫溶剂与进料换热后的温差,温差越高,贫溶剂传给原料的热越多,在控制同样的塔温度的情况下,抽提蒸馏塔需要的蒸汽量越小,反之需要的蒸汽量越多。
但过高的温差将导致抽提蒸馏的效果变差,也就是是会降低产品的纯度和收率,因此需要控制合适的温差。
1.1.1 溶剂的性能对芳烃抽提工艺来讲,所选用的溶剂性能如何是决定抽提效果的前提。
本装置使用的是当今最为流行的环丁砜溶剂,具有溶解度大、选择性强、稳定性好等优点。
在实际操作中要及时再生,以保持溶剂的使用性能。
1.1.2 溶剂比溶剂比是调节回收率的重要手段,一般溶剂比增大,回收率增加,但芳烃质量下降;反之,情况相反。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。