广石化-芳烃抽提装置发泡的原因分析及对策 精品

芳烃抽提装置（BTX）发泡的原因分析及对策

何悦辉

(中国石化股份公司广州分公司)

摘要：简单介绍广州分公司化工区芳烃抽提装臵的工艺技术特点、萃取汽提塔

发泡的现象，对萃取汽提塔发泡的原因进行分析，并采取了相应的措施，有效

防止汽提塔发泡，取得了较好的效果。

关键词：芳烃抽提溶剂比烃负荷汽提塔发泡消泡剂

1 概述

1.1 基本概况

广州分公司化工区芳烃抽提装臵采用UOP专利技术和工艺包，由中国石化北京设计院进行基础设计和详细设计，以乙烯裂解装臵的副产品加氢裂解汽油为原料，通过抽提及精馏生产出苯、甲苯、二甲苯产品，该工艺的主要特点如下：

a.采用环丁砜抽提工艺，以环丁砜为抽提溶剂，可获得回收率、高纯度的

苯、甲苯、二甲苯产品；

b.溶剂的沸点高，适合于处理高沸点烃类进料；

c.溶剂腐蚀性小，可采用碳钢设备；

d.溶剂毒性小，在常温下蒸汽压低，空气中浓度小；

e.溶剂热稳定性好，不易水解和降解，溶剂损失小，污水排放量小，且易

处理；

f.处原料的灵活性大，既适用于加氢裂解汽油、重整油，与适用于两者混

合物和炼焦油。

装臵设计处理能力为100kt/a。装臵于1997年8月投产，1998年停工，1999年复产开工后生产运行至今。

1.2 工艺技术流程

广州分公司化工区芳烃抽提装臵分为芳烃抽提部分和芳烃精馏部分，芳烃抽提部分能过液—液抽提的工艺过程完成裂解汽油中芳烃和非芳烃的分离，再通过真空水蒸汽精馏的方法完成芳烃和溶剂之间的分离，芳烃分离部分将芳烃抽提部分送来的抽提油（混合芳烃）顺序分离出苯、甲苯、二甲苯产品。

工艺流程方框图：

2 装置发泡

对于环丁砜抽提装臵来说，发泡是普遍现象，发泡使萃取汽提塔成为装臵的一个瓶颈，这将降低装臵的处理能力。萃取汽提塔发泡的现象有：

a.萃取汽提塔塔顶回流罐的水斗在几秒钟内突然充满溶剂。

b.在正常情况下，返洗泵的入口介质的比重为0.75，当比重为1.25的溶剂

流过这台泵时，电机的电流将突然增大而造成自动停泵。

c.当回流罐突然满罐时，大量的溶剂和烃类通过火炬管线进入到火炬系统

分液罐。

环丁砜抽提装臵处理加氢裂解汽油时，比较容易出现发泡现象，而处理重整油时就不太容易发泡。多数蒸馏塔中都出现过发泡，这是由两相流动引起的，在一个蒸馏塔中的汽液传质会造成导致泡沫寿命延长的条件，如果汽泡和液相之间的传质使得表面张力增加，气泡会变得更结实。环丁砜抽提装臵的萃取汽提塔就是一个例子，在汽提塔中液面由于传质而具有较高的表而张力，可以延长泡沫的寿命。汽提塔进料各组分的表面张力见表1。

表1 汽提塔进料各组分的张力

序号组分表面张力（达因/厘米 108℃）

1 C

链烃7

5

2 C

链烃9

6

3 苯16

4 甲苯18

5 乙苯19

6 环丁砜35

从上表可以看出，环丁砜溶剂具有较强的表面张力，其次是芳烃、C6链烃、C5链烃，在萃取汽提塔中只有轻烃及小部分苯被蒸出，由于这些组分在汽提塔的进料中具有最低的表面张力，则余下的液相组分的表面张力会升高，这些由传质导致较高的表面张力的差别，这就使得萃取汽提塔比其它系统更容易发泡。另外，水的表面张力更大，所以溶剂里不能含有太多的水，否则更容易发泡。

萃取汽提塔在设计时考虑了泡沫的寿命及其表面张力临时增高的情况，这就是为什么有些装臵在设计进料量下操作时运行正常，而当进料量比设计量高时，发泡的可能性会增大而使汽提塔成为装臵的一个瓶颈，即使在处理量低于设计值时，装臵处理加氢裂解汽油时也会出现发泡问题。

广州分公司化工区芳烃抽提装臵自从原始开车以来，发生过萃取汽提塔的发泡现象，特别是2003年3月乙烯装臵扩能改造之后，在2003年5、6两个月萃取汽提塔发生了严重的发泡现象，我们成立了攻关小组，经过攻关，终于解决了汽提塔发泡的问题，使装臵恢复到正常的生产运行状态。

3 发泡现象

广州分公司化工区芳烃抽提装臵自2003年4月21日大修后开车以后，汽提塔的运行状态一直不太稳定，塔顶经常要排返洗液来保持塔压的稳定，而且汽提塔小规模发泡时有发生。5月11日，汽提塔严重发泡，抽提塔降负荷至9t/h，等汽提塔稍稳定，随后慢慢提负荷至11.9t/h，通过开大汽提塔塔顶控制阀FV6111来控制，勉强维持产品质量。5月20日18：30时，汽提塔再次发生严重发泡，装臵被迫停车，6月3日汽提塔同样出现同类发泡现象而停车，7月7日汽提塔又因发泡严重而停车，几次发泡现象都表现为：

当汽提塔发泡时，塔顶回流罐D6102液位控不住，一旦将塔顶控制阀FV6111开度关小一、二个百分点，很快就会出现发泡现象，因此汽提塔顶阀经常必须保持较大开度，在稳定返洗液FIC6113量的情况下，通过把过多的返洗液排地下收集罐的方法来控制发泡，但由于塔顶汽化量过大，塔底液位慢慢会下降，最终因汽提塔底保不住液位而停车。

4 汽提塔发泡的原因及对策

萃取汽提塔发泡的因素有：原料芳烃含量太高、抽提塔负荷太高、抽提塔底富溶剂的烃负荷太大、控制阀工作不稳定及自控仪表指示不准、消泡剂没有连续注入、抽提塔底界面低、反洗液中烯烃含量高等。为了解决萃取汽提塔发泡的问

题，我们进行了一系列的攻关并采取相应措施：

4.1 仪表校正

由于芳烃抽提部分仪表不准，因此首先对装臵的主要仪表进行全面调校并处理：

a. 回收塔底温度TI6125/TI6128。自4月21日大修后开车以来回收塔再沸器汽相温度TI6125和TI6128指示相差大，最高达12℃。而参照2000年的操作记录TI6125与TI6128指示相差在2℃以内，经更换调校后正常。

b. 反洗液流量FIC6113显示不准，经仪表调校后已正常。

c. 抽提塔顶压力PIC6101波动大。波动幅度最大时在0.43—0.52Mpa之间波动，经仪表确认是调节阀内漏，经更换定位器和检修处理后，现已正常。

d. FIC6114流量显示与实际相差10吨/小时以上，经调校后已正常。

e. 对各主要流量及液位计进行调校，确保指示准确：如FI6105、FI6102、FI6103、FI6104；LT6102、LT6104等都存在不同程度的偏差，经调校后已基本正常。

f.汽提塔加热控制阀FV6110波动大，无法投自动，已打报告要求仪表更换，现在手动调节控制。

4.2 联系化验对加氢汽油进行分析，原料加氢汽油中各组分如下表：

表2 原料组分

分析项目单位结果备注

C5′NA 10-20.11

C6′NA 10-28.45

C7′NA 10-2 4.12

C8′NA 10-2 2.23

C9′NA 10-20.52

C10′NA 10-2 1.39

芳烃10-283.14

-2

从表2中可看出，原料中各组分未超过设计值，从实际生产中的分析数据来看，原料中芳烃含量在82-90%，一般在85-89%；但苯组分的含量（46-50%）高于设计值（45%）。

4.3 对主要工艺参数进行了调整

a.溶剂比：溶剂比由以前的4.5提高至4.6，以保证富溶剂的烃负荷在30-35%（vol）之间。

b.返洗比：返洗比由以前的0.8提至0.85-0.9，保证了产品质量。

c.贫溶剂温度：设计抽提塔贫溶剂进料温度为88℃，适当降低贫溶剂温度，有利于提高溶剂的选择性，同时降低汽提塔的进料温度，非常有利于汽提塔的操作，本次对贫溶剂的温度从87℃经过几天时间慢慢降至81℃，取得了不错的效果，具体如表3。