芳烴抽提精餾工藝原理流程說(shuō)明

1、工藝原理分離制取芳烴的原料主要有重整油、裂解加氫汽油和煤焦油等。在這些原料中，不僅含有與芳 烴沸點(diǎn)相近的非芳烴，而且某些非芳烴可以與芳烴形成各種共沸物，因此利用傳統(tǒng)的蒸餾工藝是不 可能將其分離的。液液抽提工藝主要是利用溶劑對(duì)烴類各組分的溶解度不同和對(duì)相對(duì)揮發(fā)度影響的不同從烴類混 合物中分離出純芳烴。當(dāng)溶劑和原料油在抽提塔接觸時(shí)，溶劑對(duì)芳烴和非芳烴進(jìn)行選擇性溶解形成 組分不同和密度不同的兩個(gè)相。由于密度不同，使兩相能在抽提塔內(nèi)進(jìn)行連續(xù)逆流接觸。兩相組分 不同，一相是溶解芳烴的溶劑相（分散相），另一相是非芳烴為主的抽余油相（連續(xù)相）。所得溶 劑相進(jìn)入抽提蒸餾塔（或汽提塔），在該塔中將芳烴與非芳烴徹

2、底分離，抽提蒸餾塔頂?shù)追謩e得到 回流芳烴和含高純度芳烴的第二富溶劑；回流芳烴返回抽提塔底，第二富溶劑則進(jìn)入回收塔內(nèi)（或 汽提塔下段）進(jìn)行汽提蒸餾后得到高純度的混合芳烴和貧溶劑；抽余油相則進(jìn)入抽余油水洗塔內(nèi)進(jìn) 行水洗后得到非芳烴產(chǎn)品。抽提出來(lái)的混合芳烴進(jìn)入芳烴精餾部分，根據(jù)芳烴中各組分的沸點(diǎn)不 同，利用汽液兩相多次接觸、多次汽化和多次冷凝進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，從而分離出苯、甲苯和混合二甲 苯產(chǎn)品。工業(yè)上采用的芳烴抽提溶劑有N-甲基吡咯烷酮 、N-甲?；鶈徇?、三甘醇、四甘醇和環(huán)丁砜等。 在溶劑所有性能中，溶解性和選擇性是最基本的，是影響抽提過(guò)程經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵因素。溶解 能力順序依次為： N-甲基吡咯

3、烷酮 N-甲?；鶈徇?四甘醇 環(huán)丁砜 二甲亞砜 三甘醇。選擇性 的優(yōu)劣次序依次為：環(huán)丁砜 二甲亞砜 N-甲?；鶈徇?四甘醇 三甘醇 N-甲基吡咯烷酮。綜合 溶劑的溶解性和選擇性，以環(huán)丁砜最佳。環(huán)丁砜抽提是目前工業(yè)上應(yīng)用最多、最典型的液液抽提工藝。溶劑對(duì)烴類的溶解能力按族組成而言，則芳烴烯烴環(huán)烷烴烷烴；如果按同一族的烴類而言， 則碳原子數(shù)愈少，溶解能力愈大。由此可引出族選擇性和輕重選擇性兩個(gè)概念。溶劑對(duì)烴類的選擇 性順序：芳烴烯烴環(huán)烷烴烷烴；而在同一族里，則溶劑對(duì)碳原子數(shù)少的烴的選擇性大于碳原子數(shù) 多的烴類，這就是所謂的輕重選擇性。抽提部分流程簡(jiǎn)述 抽提部分用于獲取高純度的混合芳烴。來(lái)自后分餾部

4、分的 C6-C7 餾分，送入抽提進(jìn)料緩沖罐（D-501），作為抽提塔（C-501）的進(jìn)料，經(jīng)抽提塔進(jìn)料泵（P-501AB）升壓后送入抽提塔中部第 56/65/76 塊塔板（自上而下數(shù)，下同），來(lái)自貧富溶劑換熱器（E-502ABC）的貧溶劑（88）送到抽提塔頂部，回流芳烴（50）從汽提塔頂罐（D-502）由汽提塔頂泵（P-505AB）送到抽提塔的下部。抽提塔（C-501）共有 86 塊篩板。當(dāng)回流芳烴中積累較多烯烴時(shí)，需將部分回流芳烴改從原料油上進(jìn)料口（第 56 塊塔板）入塔。當(dāng)抽提進(jìn)料中芳烴含量過(guò)高時(shí)，亦需將部分貧溶劑（第三溶劑）改由原料油進(jìn)料口入塔。抽提塔塔頂壓力采用補(bǔ)氮和放空的分程控制。塔

5、的下界面與塔底富溶劑采出量串級(jí)控制，塔的上界面與抽余油采出量串級(jí)控制。抽余油水洗塔（C-502）共有 9 塊篩板。抽提塔頂抽余油（88，0.48MPag）與抽余油水洗塔（C-502）底循環(huán)水混合后送入抽余油水冷器（E-501）進(jìn)行冷卻和初步洗滌，然后進(jìn)入抽余油水洗塔底。從回收塔回流罐（D-503）來(lái)的水經(jīng)回收塔回流罐水泵（P-508AB）升壓后送入抽余油水洗塔頂，在水洗塔內(nèi)，水與抽余油逆流接觸，塔底水一部分循環(huán)到抽余油水冷器進(jìn)行初步洗滌，其余部分含溶劑的水送往水汽提塔（C-505）。抽余油除去溶劑以后，作為副產(chǎn)品送出裝置。在抽余油水洗塔中，油為分散相，水為連續(xù)相。為了保證水洗效果，該塔設(shè)有油的

6、上循環(huán)和水的下循環(huán)，應(yīng)維持合理的循環(huán)量。從抽提塔底來(lái)的第一富溶劑（66，0.76MPag）在貧富溶劑換熱器（E-502ABC）中與貧溶劑換熱，并加入第二溶劑后送往汽提塔（C-503）頂?shù)?1 塊塔板，加入第二溶劑有利于在汽提塔內(nèi)除凈非芳烴。汽提塔（C-503）共有 40 塊浮閥塔板。在汽提塔內(nèi)，非芳烴與一定量的芳烴從汽提塔頂蒸出，塔頂物（113，0.06MPag）與水汽提塔頂物料一起在汽提塔空冷器（A-501AB）內(nèi)冷凝冷卻后流入汽提塔頂罐（D-502）進(jìn)行油水分離，分出的水經(jīng)汽提塔頂罐水泵（P-506AB）送到水汽提塔（C-505），油則經(jīng)汽提塔頂泵（P-505AB）送往抽提塔下部作為回流芳

7、烴。汽提塔底采用 2.2MPag 蒸汽做熱源，塔頂蒸出物經(jīng)流量控制，塔底壓力與蒸汽凝水量串級(jí)控制，塔釜液面與采出量串級(jí)控制。從汽提塔出來(lái)的第二富溶劑（169，0.66MPag）在塔底液位與流量串級(jí)控制下由汽提塔底泵（P-504AB）送入回收塔（C-504）中部第 17 塊塔板?；厥账–-504）共有 32塊浮閥塔板。來(lái)自溶劑再生塔（C-506）的含溶劑的水蒸汽（176，-0.020MPag）以及水汽提塔（C-505）富含溶劑的水，用作為回收塔底的汽提介質(zhì)，以降低芳烴的飽和蒸汽壓。該塔采用插入式再沸器，以 2.2MPag 蒸汽做熱源。通過(guò)水蒸汽汽提蒸餾，芳烴與水蒸汽（54，-0.058MPag

8、）從塔頂出來(lái)，貧溶劑則從塔底采出。回收塔頂物經(jīng)過(guò)回收塔空冷器（A-502AH）冷凝冷卻后進(jìn)入回收塔回流罐（D-503）進(jìn)行油水分離?；厥账亓鞴蓿―-503）分離出來(lái)的芳烴（苯）一部分作回流，其余作為精餾部分的進(jìn)料。回收塔回流罐（D-503）分出的水由流量控制經(jīng)回收塔回流罐水泵（P-508AB）升壓后作為水洗水送往抽余油水洗塔（C-502），以回收抽余油中的少量溶劑?；厥账棕毴軇┮簧俨糠炙腿肴軇┰偕–-506）進(jìn)行再生，除去其中的高分子聚合物及其他機(jī)械雜質(zhì)，其余先去水汽提塔再沸器（E-507）作熱源，再與富溶劑進(jìn)一步熱交換后循環(huán)回抽提塔頂。回收塔底的溫度與蒸汽凝液量串級(jí)控制，為保證抽提塔

9、操作穩(wěn)定，貧溶劑抽出量流量控制給定，塔底液位加以顯示。為了避免溶劑分解，回收塔在減壓下操作，塔頂殘壓由壓力控制器控制回收塔真空泵（EJ-501）的排放氣/氮?dú)馕肓窟M(jìn)行調(diào)節(jié)殘壓。抽真空泵為蒸汽噴射泵。蒸汽凝水進(jìn)入抽真空水封罐（D-504），離析出的少量油進(jìn)入地下溶劑罐（D-506）進(jìn)行回收，水進(jìn)入污水系統(tǒng)，尾氣放大氣。水汽提塔（C-505）共有 5 塊浮閥塔板。在水汽提塔（C-505）中，對(duì)來(lái)自抽余油水洗塔和汽提塔頂回流罐的水進(jìn)行汽提，塔頂含少量烴的蒸汽在流量控制下送往汽提塔空冷器（A-501AB）。從塔底出來(lái)的含有溶劑的水通過(guò)液位和流量串級(jí)控制送入回收塔底，塔釜蒸汽在壓力控制下被導(dǎo)入溶劑再生

10、塔（C-506）作為溶劑再生的汽提蒸汽。水汽提塔再沸器（E-507）用回收塔底物料加熱，以最大限度的利用貧溶劑的熱量。貧溶劑從水汽提塔再沸器出來(lái)，經(jīng)過(guò)換熱后作為主溶劑進(jìn)入抽提塔，必要時(shí)可分出小部分貧溶劑作為第二溶劑進(jìn)入汽提塔或分出小部分貧溶劑作為第三溶劑進(jìn)入抽提塔。溶劑再生塔（C-506）實(shí)際上是一個(gè)減壓蒸發(fā)器。在溶劑再生塔（C-506）內(nèi)除去溶劑中的機(jī)械雜質(zhì)和聚合物，溶劑汽提后從塔頂出來(lái)進(jìn)入回收塔底，塔底殘?jiān)欢ㄆ诘貜乃着懦?。溶劑再生塔也采?2.2MPag 的蒸汽為熱源，加熱量給定，塔底液位與進(jìn)料量串級(jí)控制。還有一些其他方法可保持溶劑的質(zhì)量。汽提塔頂罐用氮封，防止空氣進(jìn)入引起溶劑氧化。汽

11、提塔、回收塔及溶劑再生塔再沸器的加熱熱源采用 2.2MPag 蒸汽以避免溶劑超溫。在抽提塔底富溶劑中加入消泡劑，用量大約為循環(huán)溶劑的 13mg/kg。必要時(shí)將抗腐蝕劑單乙醇胺注入系統(tǒng)中，以控制溶劑的 pH 值。所用這些措施均可緩解發(fā)泡和腐蝕問(wèn)題。抽提系統(tǒng)得到的芳烴產(chǎn)品中可能含有痕量的烯烴和其它雜質(zhì)，會(huì)顯著地影響到芳烴產(chǎn)品的酸洗比色和中性試驗(yàn)等指標(biāo)。為了除去這些痕量雜質(zhì)，芳烴產(chǎn)品需經(jīng)白土處理。 來(lái)自回收塔回流罐（D-503）的混合芳烴經(jīng)回收塔回流泵（P-509AB）升壓，進(jìn)入芳烴原料罐（D-513），D-513 底物流經(jīng)白土罐進(jìn)料泵（P-516AB）升壓后，先經(jīng)白土罐進(jìn)料/出料換熱器（E-511

12、）與自白土罐出來(lái)的物料換熱，再進(jìn)一步通過(guò)白土罐進(jìn)料加熱器（E-512）加熱（使用初期加熱溫度稍低，末期加熱到溫度為 200左右），加熱量由出口溫度與蒸汽凝水量串級(jí)控制。換熱后進(jìn)入白土罐（D-511AB），脫除芳烴中微量烯烴和其它雜質(zhì)，以確保即使在加氫催化劑后期原料溴價(jià)較高時(shí)，芳烴產(chǎn)品的酸洗比色仍然合格。白土罐由壓力與流量組成低選擇控制系統(tǒng)控制適當(dāng)?shù)膲毫Γ?.31.55MPag）以保持液相操作。精餾部分流程簡(jiǎn)述精餾部分的作用是獲得高純度的苯和甲苯產(chǎn)品。從白土罐底出來(lái)的混合芳烴經(jīng)換熱后，送到苯塔（C-601）中部第 32、36 塊塔板。苯塔（C-601）共有 65 塊浮閥塔板。經(jīng)過(guò)精餾分離，苯產(chǎn)品

13、（93.6，0.062MPag）在第 5塊與第 20 塊靈敏板溫差與流量串級(jí)控制下從第 5 塊塔板抽出，經(jīng)苯產(chǎn)品冷卻器（E-601）冷卻后由苯產(chǎn)品抽出泵（P-602AB）送到苯產(chǎn)品中間罐（D-604AB）檢查質(zhì)量，合格后由苯產(chǎn)品輸送泵（P-604AB）送至苯成品罐區(qū)。苯塔頂蒸出物經(jīng)苯塔空冷器（A-601AB）冷凝冷卻（40，0.05MPag），進(jìn)入苯塔回流罐（D-601），用苯塔回流泵（P-601AB）抽出作為回流。苯塔基本上是在全回流下操作，當(dāng)回流中累積非芳烴時(shí)，將少量拔頂苯控量送到芳烴抽提部分循環(huán)。苯塔回流罐（D-601）水包分出少量的水，由水包油水界面控制靠靜壓自流排出。苯塔重沸器（E-602）以熱載體作為熱源。苯塔底部物料由苯塔塔底泵（P-603AB）升壓，送至甲苯塔（C-602）中部第 29、33和 37 塊塔板。甲苯塔（C-602）共有 60 塊浮閥塔板。甲苯塔塔頂蒸出物（123、0.04