芳烃抽提技术发展与应用_娄阳

投产时间 2001 2001 2003 2004 2005 2005 2005 2005 2005 2005 2005 2005 2005 2005 2006 2006 2007 2007 2007 2007 2007 2008 2008 2008 2008 2008
* 溶剂采用四甘醇， 其他厂家都采用环丁砜。
规模万 t／a 10 30 15 7 60 40 5 10 8 5 3 3 8 40 80 26 30 10.5 25 22 20 40 30 80 40 80
项目类型 改造 改造 改造 改造 新建 改造 新建 新建 新建 新建 新建 新建 新建 改造 新建 改造 改造 改造 新建 新建 新建 新建 改造 新建 新建 新建
目 前 国 内 共 有 约 36 套 装 置 采 用 SED 工 艺 ， 采用 SED 技术企业情况见表 2。
3 抽提技术应用现状
目前世界上主要 9 种已经工业化的芳烃抽提 技术操作条件、 芳烃回收率及消耗指标 （以 1 t 芳 烃计） 见表 3。
从表 3 可以看出， 对于液-液抽提工艺， Sulfolane 及 SUPER -SAE 工 艺 技 术 成 熟 、 先 进 ， 具有芳烃产品纯度高、 回收率高、 原料适应性好 的特点， 具有较强的竞争力。 对抽提-蒸馏技术而
该技术在韩国 LG 石油公司 150 万 t ／ a 芳烃装 置 已 正 常 运 行 ， 在 国 内 大 连 石 化 100 万 t ／ a 芳 烃 装置也已实现工业应用。
图 3 GT-BTX 法抽提-蒸馏工艺流程
2.2 国内 目前， 国内具有代表性的芳烃抽提－蒸馏技术
是 RIPP 开发的芳烃抽提-蒸馏 SED 技术。 该工艺 包括抽提蒸馏、 溶剂回收、 溶剂再生等单元， 工 艺流程见图 4。 RIPP 进一步拓宽了 SED 技术的适 用范围， 同时实现三苯抽提， 并进一步降低能耗， 推出了 SED-Ⅱ工艺， 与 SED-Ⅰ工艺区别主要在 于助溶剂为水。 抽提后得到高纯度的芳烃， 通过 进一步精馏可分别得到高纯度的 BTX 产品。 使用 溶剂为环丁砜-COS 复合溶剂［8］。
Arosolvan 工艺采用 N-甲基吡咯烷酮为溶剂， 抽提塔类型为混合沉降槽。 抽提蒸馏塔负压操作， 溶剂不必经常再生。 Arosolvan 工艺产品纯度及质 量都非常高， 并且原料中非芳烃含量越低时， 收 率越高。 但是该工艺一般只适合抽提苯的装置， 而二甲苯的纯度达不到要求， 使得该技术的应用 受到限制。
芳烃抽提的工艺路线按工艺原理可分为两大 类： 液－液抽提和抽提－蒸馏。 液－液抽提又称为溶 剂抽提， 是利用抽提原料中各烃类组分在某种溶 剂中溶解度的不同， 来实现分离芳烃和非芳烃的 一种工艺过程； 抽提－蒸馏是向抽提原料中加入极 性溶剂， 以改变原料中各组分的相对挥发度， 来 实 现 精 馏 分 离 芳 烃 和 非 芳 烃 的 一 种 工 艺 过 程 ［1］。
图 2 金伟晖公司 SUPER-SAE-Ⅱ工艺流程
该工艺的主要特点是无工艺污水排放； 对环 保有利， 同时降低了装置能耗； 独特的非芳烃循 环技术拓宽了加氢汽油的使用范围； 改进的能量 回收技术可大幅度降低装置运行费， 同时减少装 置投资； 专用多级溶剂过滤－溶剂再生技术可大幅 度地提高溶剂的再生量， 使循环溶剂质量较好、 溶剂的损耗及废渣排放都大幅度减少； 溶剂使用 周期较长； 多级聚结分离技术可大幅度降低抽余 油中的溶剂含量， 避免抽余油带水而造成冬季冻 裂管线现象的发生； 消泡缓蚀稳定剂技术集消泡、 缓蚀和稳定于一身， 配合多级溶剂过滤技术， 使 循环溶剂的质量始终处在较好的水平， 提高抽提 效率； 保 持 溶 剂 pH 稳 定 ； 保 证 抽 提 装 置 的 长 周 期运转。 国内共有 26 套装置采用 SUPER-SAE 工 艺， 采用 SUPER-SAE 技术企业情况见表1。
Udex 工艺采用甘醇类为溶剂， 抽提塔类型为 筛板塔， 工艺过程主要为抽提-抽提-蒸馏、 水洗水分分馏及溶剂再生三部分。 随着溶剂技术的发 展， 新建装置已基本不再应用该技术［2］。
DMSO 工 艺 采 用 二 甲 基 亚 砜 为 溶 剂 ， 抽 提 塔 类型为转盘塔。 可抽提重芳烃， 如煤油芳烃等。 可以采用高烯烃含量的原料， 不必使用白土塔或 其他方式处理。 但其采用丁烷反抽提法， 流程复
规模 ／ （万 t·a－1） 20 15 22 12 10 10 3 55 45 53 22 20 8 10 10 45 20 15
表 2 采用 RIPP SED 抽提工艺企业情况表
产品
投产时间
厂家
规模 ／ （万 t·a－1）
B
2001
中海油惠州
80
B
2001
福建炼化
22
B ／ BT
2001
福佳大化
20
B
2008
昌邑石化
40
产品
B BT B B BT BTX BT B B B BT B B B B BT B BT
投产时间
2009 2009 2009 2009 2009 2009 2010 2010 2010 2011 2011 2011 2011 2011 2012 2011 2011 2011
工程消耗等几方面对比了几种已经工业化的抽提工艺。
关键词：芳烃回收； 抽提设备； 萃取
文章编号：1673-9647 （2014） 5-0022-06
中图分类号：TQ241
文献标识码：A
芳烃生产的主要产物是苯、 甲苯、 二甲苯 （简称 BTX）。 但在原料处理过程中， 芳烃和非芳 烃沸点接近， 会形成共沸物， 不能用简单蒸馏获 取纯的芳烃， 因此工业上采用溶剂抽提的方式分 离芳烃和非芳烃。 随着各国对汽油中芳烃含量， 尤其是苯含量， 越来越严格的限制， 以及芳烃产 品市场的不断拓展， 抽提工艺的开发及优化等领 域的研究也在不断发展中。
Formex 工艺以 N-甲酰吗啉法为溶剂， 抽提塔
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化学工业 CHEMICAL INDUSTRY
2014 年 第 32 卷
表 1 采用金伟晖 SUPER-SAE 抽提技术企业情况
厂家 乌鲁木齐石化 * 抚顺石油三厂 乌鲁木齐石化 * 兰州石化 辽阳石化 兰州石化 大港石化 华北石化 玉门油田炼油厂 克拉玛依石化 呼和浩特石化 格尔木石化 长庆石化 兰州石化 乌鲁木齐石化 辽阳石化 抚顺石化 石家庄炼油厂 庆阳石化 华锦乙烯 石家庄石化 天津金伟辉 吉林石化 中化泉州 大庆石化 独山子石化
类型为搅拌填料塔、 筛板塔。 利用芳烃和水回流 的方法抽提， 抽提物中芳烃与水共沸蒸馏的方法 回收。 该技术已被同样采用 N-甲酰吗啉为溶剂的 Morphylane 工艺取代。
Morphylane 工艺以 N-甲酰基吗琳为溶剂， 采 用新颖的分壁塔技术将精馏、 汽提和溶剂回收过 程在一个分壁塔内完成， 因而投资费用较传统抽 提蒸馏工艺节省 20%。 利用 Morphylane 工艺既可 从重整油和裂解汽油中回收高纯芳烃， 同样还可 适用焦化轻油的芳烃回收， 其苯和甲苯的收率分 别 达 到 99.95%和 99.98%， 产 品 苯 和 甲 苯 中 的 非 芳 烃 质 量 分 数 分 别 为 8×10-5 和 6×10-4。 当 以 低 芳 烃 含 量 （质 量 分 数 为 20%） 的 重 整 油 为 原 料 时 ， 产品苯中非芳烃的质量分数仅为 1×10-5［3］。
20
B
2003
济南石化
8
B
2004
延安石化
20
B
2005
天津石化
80
B
2004
茂名石化
22
BT
2005
沧州石化
8
B
2005
上海石化
45
B
2006
庆阳石化
12
B
2006
四川石化
90
B
2007
呼和浩特
12
B
2006
西安石化
3
BT
2007
辽河石化
7
B
2007
北海石化
15
B
2008
海南炼化
50
B
2008
上海石化
1 液－液抽提技术发展情况
1.1 国外 目前， 国外已实现工业化的芳烃液-液抽提技
术 主 要 有 4 种 ： Dow Chemicals 公 司 与 UOP 公 司 开发的 Udex 工艺、 Shell 公司与 UOP 公司开发的 Sulfolane 工艺、 UOP 公司与联合碳化物公司开发的 Carom 工艺、 IFP 公司开发的 DMSO （IFP） 工艺。
2 抽提－蒸馏技术发展情况
2.1 国外［6］ 目前国外已工业化的抽提－蒸馏技术主百度文库有 4 种：
鲁奇公司开发的 N-甲基吡咯烷酮法 （Arosolvan）、 斯那姆公司开发的 N-甲酰吗啉法 （Formex）、 GTC 公 司 开 发 的 GT－BTX 法 、 KruppUhde 公 司 开 发 的 Morphylane 法。
作， 并顺利实现工业化。 目前国内最具代表性的 液－液抽提技术为北京金伟晖工程技术有限公司开 发的 SUPER-SAE-环丁砜液-液抽提技术。
金伟晖公司进一步开发了 SUPER-SAE-Ⅱ技 术， 工艺流程见图 2， 其流程设置主要包括： 抽提 塔、 抽余油膜分离系统、 汽提塔、 溶剂回收塔、 水汽提塔、 溶剂再生系统等［5］。 使用溶剂为环丁砜。
图 1 Sulfolane 法抽提工艺流程
1986 年， UOP 推出的 Carom 工艺采用一种混 合溶剂， 在四乙二醇醚中加入一种称为 Carom 的 溶剂。 用该种工艺改造现有的装置， 不但可大大 提高产品质量和回收率， 而且可使生产能力分别 提高 40％～50％， 且能耗有较大下降［3］。
收稿日期： 2014-02-14 作者简介： 娄 阳 （1981-）， 男 ， 辽 宁 省 人 ， 工 程 师 ， 主 要 从 事
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化学工业 CHEMICAL INDUSTRY
第 32 卷 第 5 期 2014 年 5 月
技术与评述
芳烃抽提技术发展与应用
娄 阳 1， 崔 晔 2
（1.辽阳石化公司研究院， 辽阳 111003； 2.辽阳石化公司芳烃厂， 辽阳 111003）
摘 要：阐述了芳烃液-液抽提和抽提-蒸馏两种技术国内外的发展及应用情况 ， 从溶剂类型、 装置组成、 公用
GT-BTX 法是美国福斯特惠勒 GTC 公司开发 的一种抽提-蒸馏工艺。 该技术采用 Techtiv-100th
专有混合溶剂， 流程设置主要包括： 抽提蒸馏塔、 溶剂回收塔、 溶剂再生塔等。 工艺流程见图 3。 GTC 公司的 Techtiv-100th 溶剂在溶解性和选择性 上有较大改进， 非芳和芳烃相对挥发度改变较大， 从而易于组分分离， 降低所需理论塔板数， 提高 芳烃收率和产品纯度， 溶剂循环比更低。 其主要 工艺特点： （1） 复合溶剂的热稳定性好， 溶剂循 环量低， 可用于当前环丁飒抽提装置改扩建工程； （2） 对 二 甲 苯 的 适 用 性 好 ， 苯 及 甲 苯 回 收 率 在 98%上； （3） 工艺调整快速灵活［7］。
芳烃工艺优化。
第5期
娄 阳等： 芳烃抽提技术发展与应用
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1.2 国内 1956 年中科院大连石油研究所开展了甘醇类
抽提工艺研究， 1965 年石油化工科学研究院开发 的二甘醇～四甘醇芳烃抽提工艺在大庆石化炼油厂 实 现 工 业 化 。 20 世 纪 80 年 代 初 ， 石 油 化 工 科 学 研 究 院 （RIPP） 以 及 当 时 的 北 京 设 计 院 （BDI） 开展了环丁砜液－液抽提技术 （SAE） 的国产化工
第5期
娄 阳等： 芳烃抽提技术发展与应用
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图 4 SED 法芳烃抽提-蒸馏工艺流程
厂家 扬子石化 * 大连石化 燕山石化 * 独山子炼油厂 * 中原石化 * 洛阳石化 塔里木炼油厂 上海赛科 * 镇海炼化 茂名石化 * 海南炼油厂 湛江炼油厂 青岛石化 荆门炼油厂 和邦化学 齐鲁石化 青岛大炼油 广州石化
杂， 溶剂稳定性较差， 应用也受到限制［3］。 目前国外应用较多的抽提技术为 Sulfolane 法。
Sulfolane 法采用环丁砜为溶剂， 其工艺流程见图 1。 Sulfolane 工艺包括 6 个部分， 即抽提塔、 抽余水 洗塔、 抽提蒸馏塔、 回收塔、 水分馏塔、 溶剂再 生塔。 抽提塔类型为筛板塔或转盘塔。 该流程简 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 C6～C11 芳烃， 成品塔需负压操作， 对碳钢不腐蚀［4］。