芳烃抽提工艺技术的对比分析研究
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芳烃抽提技术研究进展和应用现状摘要:苯是汽车尾气中形成空气污染的首要因素,对177种空气毒物的评估成果显现,苯具有致癌作用,长时间呼吸含苯的汽车尾气会引起人体抵抗力下降,呈现呼吸道传染、败血症等疾病。
国际各国新汽油规范都请求下降汽油中苯含量。
中国现行车用汽油规范中,规则汽油中苯的体积分数从以前的2.5%下降到不大于1.0%,后续也许进一步下降。
苯抽提就变成炼油厂的首要构成部分,一大批以出产高辛烷值汽油的重整设备均设置了苯抽提设备,促进了芳烃抽提技能的开展和改善。
另一方面,作为根本有机化工质料的三苯(苯、甲苯、二甲苯)是合成纤维、橡胶、塑料、洗涤剂、染料、医药、香料等的首要质料,国际规模内化学工业的迅速开展关于化学三苯的需求量迅速增长,也请求芳烃抽提技能迅速开展和大规模使用。
关键词:芳烃抽提;技能研讨;开展;使用现状1液-液抽提技能的研讨开展跟着抽提溶剂的不断研制以及抽提技能的迅速开展,如今现已有多种工业化的液-液抽提技能,首要有Udex技能、Sulfolane技能、Carom技能、IFP技能以及国内的SAE技能和SUPER-SAE-II技能。
Udex技能以甘醇类为溶剂,有四塔和五塔两种技能流程,跟着溶剂的不断更新,工业化设备上根本不再选用该技能;IFP技能以二甲基亚砜为溶剂,尽管价格便宜可是热安稳性比较差,还需要反抽提,技能杂乱,因而使用数量较少。
本文侧重介绍Sulfolane技能、Carom技能、SAE及SUPER-SAE技能的开展。
1.1 Sulfolane技能和Carom技能1961年,Shell和UOP公司联合开发了Sulfolane技能,以环丁砜为溶剂,具有芳烃纯度好、收率高和能耗低一级特色,因而该技能取得了广泛的工业使用。
UOP公司选用多降液管的汽-液塔板对该技能进行技能改善,进步了出产才能近40%;一起又将液-液抽提和抽提蒸馏相结合推出了新的Sulfolane技能,可以处理的物料更加宽广,可以说如今Sulfolane技能在各个方面现已十分完善了。
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。
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%。
芳烃抽提论文第一篇:芳烃抽提论文芳烃抽提原理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:序号项目数值 1 苯收率,% 99.9 2 甲苯收率,% 99.5 3 苯产品质量 GB3405-89优级品 4 甲苯产品质量 GB3406-90优级品芳烃抽提单元主要进出物料:序号进料出料重整C5~C7自二甲苯单元来混芳(苯、甲苯)2 异构化轻烃非芳烃吸附分离来甲苯* C5馏分*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)。
芳烃抽提工艺技术的对比分析研究
摘要:近年来,随着芳烃抽取技术的飞速发展,一系列先进的分离抽取方法
应运而生,为石油化工行业的发展带来了巨大的促进作用。
本文旨在通过对当前
芳烃抽取的不同技术的深入比较和分析,来揭示它们的优势和不足,并为未来的
发展做出预测。
关键词:芳烃抽提工艺;溶剂抽提;抽提蒸馏;对比分析
随着全球经济的高速增长,石油和化学行业对于芳烃的需求量急剧上升,这
就迫切需要更先进的芳烃抽取技术来满足市场的需求。
当前,用于芳烃分离的技
术有液液抽提、共沸抽提以及抽提蒸馏等多种,但是,应该根据不同的原料特征,采取合理的抽提工艺,以尽可能地降低能源消耗,提升抽提的效率。
一、芳烃抽提技术
芳烃抽提技术已成为石油化工行业的一项重要应用技术,它可以将原材料中
的杂质分离,转变为纯净的芳烃,这种工艺制备出的产品有着广阔的应用前景,
对于当今社会的经济发展至关重要。
通过采用抽提萃取技术,可以有效地从原料
中提取出有价值的芳烃物质。
目前,芳烃提取技术已经发展出液液抽提和萃取精
馏两种基本的工艺原理,通过使用这些技术,我们可以解决原材料中芳烃和非芳
烃混合物蒸馏提取过程中遇到的挑战,实现高效提取。
采用液液抽提技术,可以
借助于各种烃类成分在特定溶剂中的溶解度差异,从而实现对其进行有效的分离
和提取。
从而将原料中的烃类物质转化为具有差异化密度的液相,从而实现对芳
烃物质的高效分离。
通过利用极性溶剂的挥发特性,萃取精馏技术可以有效地从
原料中提取出芳烃,从而实现对其他烃类物质的有效分离和提取。
通过这两种抽
提工艺技术,我们可以实现芳烃的分离和提取,但它们之间也存在着许多差异。
通过对现代石油化工生产中的芳烃抽取技术的详细比较和分析,可以帮助我们更
好地掌握这两种技术的优势和不足。
二、芳烃抽提溶剂对比
经过分析,我们发现当前用于芳烃提取的两种方法都需要溶剂的参与。
因此,在比较这两种抽提工艺时,我们首先应该考虑溶剂的选择。
在芳烃抽取过程中,
应根据其特定的工艺技术原理,精心挑选出最佳的抽取溶剂。
在液液抽取过程中,应当使用具有高度芳烃溶解性的溶剂,以便更加彻底地将各种芳烃完全分离出来。
在萃取抽提过程中,溶剂必须和芳烃之间的沸点存在较大的差异性,这样才能够
更好地将各种芳烃组分分离出来。
目前,液液抽提工艺中常见的溶剂包括环丁砜
和Techtiv-100th。
三、抽提工艺介绍
根据芳烃抽取的基本原理,当前石油化工领域的抽取技术可以分为溶剂抽取
和抽提蒸馏两种。
溶剂抽提和抽提蒸馏都是用来从原料中分离芳烃的有效方法,
前者利用原料中芳烃在溶剂中的化学效应差异性,从而达到分离的目的。
后者则
是一种利用物理技术来提高烃类沸点的方法,从而有效地将原料中的芳烃分离出来。
(一)溶剂抽提
溶剂抽取技术利用溶剂来实现对芳烃的有效分离和纯化。
随着科学技术的进步,抽提工艺已经从传统的Udex法(以二乙二醇醚为溶剂),发展到环丁砜、
N-甲基吡络烷酮等多种溶剂,形成了多种新的抽提方法,例如Sulfolane法和Arosoivan法。
溶剂抽取技术在石油化学领域的应用已经成为当今研究的热门话题。
但是,这项工艺的效能受到溶剂性能的影响,因此,溶剂的质量和稳定性将
直接决定最终的抽提结果。
(二)抽提蒸馏
在一些复杂的抽提过程中,将芳烃与烃类有效地分离出来是一项艰巨的任务。
为此,采用抽提蒸馏技术,可以有效地减少烃类的蒸汽压,从而增强它们的沸点
差异,进一步达到抽提的目的。
当前,GT-BTX法和SED法是最常用的抽提蒸馏技术。
1.GT-BTX抽提蒸馏
GTC公司开发出一种新型的溶剂材料,它能够有效地克服传统溶剂分解方法
的局限性,使得其他烃类物质的相对挥发度得到显著改善,从而大大提高了分离
效率。
该溶剂的性能卓越,大大减少了抽提装置的能源消耗和成本,然而,它的
回收率仍然相对较低。
2.SED抽提蒸馏
SED抽提蒸馏技术具有显著的优势,它的操作流程简单易行,而且成本低廉,所消耗的能量极低,而且可以通过负压和汽提的再生形式,无需进行抽余油的操作,其中的主要装置包括预分馏单元、抽提蒸馏单元和芳烃精馏单元,而且所需
的设备极少,而且溶剂的价格也极低,从而极大地降低了运行的成本。
四、抽提工艺对比
这两种抽提工艺技术已经成为当今石油化工行业的常用工艺,但它们之间的
差异却不容忽视,表现在:
尽管溶剂抽提和抽提蒸馏均包含三个步骤:抽提、溶剂回收和再生,但由于
它们的分离原理有所不同,因此它们的实际操作步骤也有明显的区别。
围绕抽提
蒸馏工艺展开分析,其通过将抽提和抽提蒸馏技术相结合,采用精心挑选的溶剂
和有效控制化合物蒸汽压的方式,经过抽提处理,可以有效地分离出芳烃。
在溶
剂抽提中,抽提和反抽提的结合与以上所述有着显著的不同,这一点毋庸置疑。
在这个工艺流程中,需要针对溶剂分解时较低的温度进行处理,需要提高溶剂的
耐高温性,因此,这个工艺流程变得更加复杂,采用传统的三个步骤来完成抽提
操作是不可行的。
经过深入分析,抽提与抽提蒸馏的结合,最终产物中芳烃占比
介于6%到50%之间,操作简便,但是由于高含量的芳烃的循环,会增加能耗。
尽
管抽提与反抽提联合工艺的操作复杂,但它仍然可以展现出出色的三苯回收效率,在生产过程中,所需的设备非常复杂,而且整个工艺流程的能耗也比较高。
通过实际应用,我们发现溶剂抽提技术的产品回收率很高,但是它的工艺过
程非常复杂,这会导致企业的生产成本增加。
特别是当前原材料中的芳烃含量越
来越多,这种技术的抽提效果就会越来越差,并且对于设备和生产流程的要求也
会变得更加严格。
随着SED法则的出现,抽提蒸馏工艺流程得到了显著的改善,
它的操作更加简单,更加符合现代化工业的实际需求,而且整体生产投资较低,
因此,它非常适合在各类企业中得到普及应用。
随着现代芳烃提取工艺的飞速进步,这两种提取方法也在不断改进和完善。
我们坚信,未来它们在技术上会有更
多的进步。
总结
综上所述,随着科学技术的不断进步,芳烃抽提工艺技术也取得了重大的进步,其中,溶剂抽提技术和抽提蒸馏技术均对芳烃的分离提取起到了重要的作用,为现代化的生产活动带来了积极的影响。
经过深入的比较,我们发现这两种抽提
技术都具备独特的优点。
然而,未来的研究应该更加注重将这些优点与石油化工
的实际情况相结合,并不断改进和完善现有技术,从而推动芳烃抽提工艺的不断
发展。
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