芳烃抽提操作问答教学文案

芳烃抽提操作问答
芳烃抽提操作问答
第1题什么叫抽提过程？抽提过程的三个必要条件是什么？
答：抽提又称萃取，是分离液体混合物的一种方法，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混合物中分离出芳烃的一种过程。

抽提能进行的三个必要条件是：
(1)混合液两组分在溶剂中有不同的溶解度；
(2)溶剂和被溶物质能以简单方法分离；
(3)抽提液和抽余液比重不同，并分为两个明显的液层。

第2题抽提的适用场合有哪些？
答：一般说来，下列情况采用抽提的方法将显示出优越性：
(1)混合液的相对挥发度小或形成恒沸物，•用一般精馏方法不能分离或很不经济；
(2)混合液浓度很低，采用精馏方法须将大量稀释剂汽化，能耗过大；
(3)混合液含热敏性物质，采用抽提方法可避免物料受到破坏。

第3题什么是抽提过程中的重相、轻相、连续相、分散相？
答：混合液和溶剂分别连续地引入抽提塔的底部和顶部，并且在重力的影响下形成二股流动方向相反的料液流和溶剂流，比重大的液流自上而下称作重相；比重小的液流自下而上叫做轻相。

为了使二液相在流动时互相密切接触，其中一相充满整个抽提塔，称为连续相，而另一相以液滴状分散于连续相中，称为分散相。

两液相中的任何一相均可称为分散相，一般采用流量大的液相为分散相，以增加相际接触面积。

芳烃抽提是工艺中抽提塔以重相为分散相，非芳水洗塔以轻相为分散相。

第4题什么是贫溶剂？什么是富溶剂？
答：溶剂从抽提塔顶进入后，经过多层塔盘，不断地溶解大量的芳烃，这种含有芳烃的溶剂称为富溶剂。

溶解大量芳烃的溶剂进入回收塔经汽提分离出芳烃后的溶剂，只含少量水分，不含芳烃的溶剂称为贫溶剂。

第5题抽提能使用什么溶剂？本装置使用什么溶剂？
答：芳烃抽提能使用二乙二醇醚、二丙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、环丁砜、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N-甲酰基吗啉等。

本装置使用的溶剂是环丁砜。

请写出环丁砜的他子式、结构式、分子量、密度、常压沸点、表面张力。

粘度、比重、汽化潜热、分解温度、闪点、凝固点。

答：分子式：C 4 H 8 SO 2 ；
结构式：
分子量：120.17
密度(20℃)：1270Kg/m 3
常压沸点：285℃
表面张力：0.043N/M
温度℃粘度Pa.s×10 3 比热KJ/Kg.℃汽化潜热KJ/Kg
50 6.28 1.36 537.2
100 2.56 1.47 523.3
150 1.43 1.57 518.3
200 0.97 1.68 476.5
分解温度：200℃
闪点：177℃
凝固点：27.8℃
请说出环丁砜溶剂的质量规格。

答：密度(30℃)：1260-1270Kg/m 3
硫(重)：26.0-27.0％
热稳定性：不大于20mmSO 2
水(重)：不大于3％
灰分(重)：不大于0.1％
环丁烯砜－2(重)：不大于0.3％
馏程(5％－95％)：282-288℃
第6题什么叫溶剂溶解度？什么叫选择性？
答：溶剂对烃类的溶解能力的大小称溶剂的溶解度；溶剂对不同烃类的溶解能力的差异称溶剂的选择性。

第7题什么叫族选择性？什么叫轻、重选择性？它们的变化规律是什么？
答：芳烃和非芳烃在溶剂中的溶解度差异称为族选择性。

溶剂对各族烃的溶解度递减顺序为：二环芳烃＞单环芳烃＞二环环烷烃＞单环环烷烃＞烯烃＞烷烃。

同族而不同分子量的烃在溶剂中的溶解度差异称为轻重选择性。

一般说来，同放大烃随碳原子数的增加而溶解度下降，如：
苯＞甲苯＞二甲苯＞重质芳烃；
轻质环烷烃或烯烃＞重质环烷烃或烯烃；
轻质烷烃＞重质烷烃
第8题什么叫溶剂烃负荷？
答：溶剂的烃负荷是实际存在于溶剂中的总烃量与溶剂烃混合物总量之比。

第9题如何选择芳烃抽提的溶剂？
答：对芳烃抽提过程来说，选择一个适合的溶剂是抽提过程能否进行的关键，一般应考虑以下几个方面：
(1)溶剂的选择性要足够大，越大越好；
(2)溶剂和料液的密度差要大，不易乳化，以利于逆流操作；
(3)溶剂对芳烃的溶解度要大，以降低溶剂量和操作费用；
(4)溶剂本身要有良好的化学稳定性，热稳定性和抗氧化安定性，•不与料液发生化学反应，这样才能保证溶剂的循环使用。

(5)溶剂的沸点与料液的沸点差要大，不生成共沸物，•以便于产品与溶剂用简单蒸馏的方法加以分离；
(6)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；
(7)溶剂的粘度不宜过大，以便于传质；
(8)溶剂与料液之间的界面张力要大，以便于液滴的凝聚分层；
(9)溶剂应具有不易发泡、不易腐蚀设备、无毒、•不易爆炸和着火、价廉、来源方便等特点。

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。

第10题：环丁砜溶剂有哪些主要性质？
答：(1)对芳烃的溶解度大，选择性好，所得到的芳烃纯度高；
(2)密度差大，便于分离；
(3)界面张力大，不乳化和发泡；
(4)沸点差大，与抽出物不生成共沸物；
(5)蒸发潜热、比热小，减少了热量的损失；
(6)热稳定性和化学稳定性较好，•减少了抽提过程中的溶剂的损失；
(7)凝固点较高；
(8) 毒性及腐蚀性低，便于操作和设备的使用。

第11题影响抽提过程的三要素是什么？
答：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)。

在溶剂和设备结构选定后，操作条件就起着重要的作用。

第12题抽提对原料中环烷烃含量有何要求？
答：原料中的环烷烃增多，说明重整芳烃转化率低。

由于溶剂对烷烃的溶解度也很大，这样抽出油中环烷烃与苯生成共沸物，影响苯的产品质量。

一般来说，抽提原料中环烷烃含量在不大于2％时是比较合适的，•产品质量也好。

第13题抽提原料油的馏分组成对抽提有何影响？初馏点高低对抽提有何影响？
答：除原料烃组成之外，抽提原料的馏分组成对抽提过程也有很大影响。

在芳烃抽提过程中，由于轻质烃具有更高的选择性，因而原料愈重，芳烃回收越低。

初馏点低，表明原料油中的轻质烃(如戊烷)含量增加，可以置换重质非芳烃，而轻质非芳烃在汽提塔中很容易被汽提掉，从而有利于芳烃回收率，并能保证芳烃纯度。

初馏点过高的害处就在于重质非芳烃不易被置换出来，若要保证芳烃质量，不得不牺牲部分芳烃回收率。

但是，原料油初馏点愈低，达到同样芳烃回收率所需要的溶剂比就愈高，所以原料油初馏点也不宜过低，一般保持在65℃为宜。

第14题抽提原料中溴价变化对产品有何影响？
答：溴价表示油品不饱和程度，即烯烃含量。

烯烃在溶剂中溶解度较大，这样在抽出油中烯烃含量又集中在苯馏分中，会造成苯产品的酸洗颜色不合格。

第15题影响抽提的操作因素有哪些？
答：影响抽提操作因素有温度、压力、溶剂比、反流比、溶剂含水、抽提负荷等。

第16题温度对抽提过程有什么影响？
答：抽提过程之所以能进行因为溶剂加入料液后形成了两相区。

温度的升高将增大溶解度，选择性降低，使两相区变小，当温度升高到某临界温度，两相区消失，成为完全互溶，使抽提过程无法进行。

同时，温度升高还会使两共存相的浓度接近，重度差变小，容易产生液泛。

温度降低，选择性增强，两相区增大，对抽提有利，但降得过低时，可能使溶剂与溶质之间不再完全互溶，所以，过低的操作温度对抽提也是不利的。

第17题压力对抽提过程有什么影响？
答：抽提应在恒压下操作，塔内的压力主要抽提过程中各种烃类在操作温度下处于液相状态，即高于抽提温度下非芳烃的泡点压力，否则塔内产生汽化现象，降低抽提效率。

压力本身并不影响芳烃在溶剂中的溶解度，在操作上应避免抽提塔压力发生突然波动。

第18题什么叫第一、二、三溶剂？
答：从溶剂回收塔底来的经换热和温度调节后进入抽提塔顶的贫溶剂称为第一溶剂，或主溶剂。

由贫溶剂管线分出一股进入汽提塔底的溶剂称为第二溶剂，或称补充溶剂。

在贫溶剂进入抽提塔顶部之前分出一股引入到抽提塔进料的贫溶剂叫做第三溶剂。

第19题溶剂比对抽提过程有什么影响？
答：溶剂比是溶剂与进料的重量之比。

溶剂比是调节芳烃回收率的主要手段，同时又决定了抽提塔、汽提塔的负荷。

为了尽量提高芳烃回收率，需要提高溶剂比，但过高的溶剂比又会使芳烃纯度下降，使设备超负荷，并增加动力消耗。

第20题溶剂比有哪四种表示方法，它们分别说明了什么？
答：溶剂比有四种表示方法：(a)一次溶剂对进料比；(b)一次溶剂对抽余油比；(c)一次溶剂＋三次溶剂对抽出物＋反洗液之比；(d)全部溶剂对抽出物＋反洗液之比。

一次溶剂对进料比说明了抽提塔顶的溶剂与进料速率的比率；一次溶剂对抽余油比反映了抽提进料口以上的情况，比率高表示芳烃的回收率较高；一次溶剂＋第三溶剂对抽出物＋反洗液之比反映了抽提塔进料口以下的情况，比率高表示产品的纯度高，特别是较重的产品；全溶剂对抽出物＋反洗液之比说明了汽提塔顶部的情况，比率高意味着产品有较高的纯度。

我们通常所说的溶剂比，指的是一次溶剂对进料比。

第21题抽提塔反洗的原理是什么？
答：反洗是利用芳烃与轻质非芳烃、轻质非芳烃与重质非芳烃在溶剂中的溶解度差异，把一股来自汽提塔顶的主要含苯和轻质非芳烃的反洗液 (亦称回流芳烃)引入到抽提塔底部，利用芳烃置换溶解在溶剂中的轻质非芳烃，轻质非芳烃置换重质非芳烃的原理，来减少在汽提塔中难以分离的溶解在富溶剂中的重质非芳烃，使其在抽提塔中有效地利用抽提的原理得以除去，从而提高抽提油的纯度。

第22题反洗量的大小对操作有何影响？
答：反洗量的大小要视抽提进料中重质非芳的含量多少和抽提塔的界面来灵活掌握。

反洗量过大，抽提塔反洗段烃负荷增大，溶剂选择性下降，造成抽提物纯度下降。

反洗量过小，不能将抽提塔底富溶剂中重质非芳烃充分置换掉，造成抽提物夹带重质非芳，同样会降低芳烃纯度。

第23题什么叫反洗比？反洗液量是如何调节控制的？
答：反洗液量与抽提进料之比称为反洗比，有的地方也用反洗液量与抽提物量之比来表示。

反洗液量是通过汽提塔塔顶蒸出物数量来控制的。

第24题溶液含水量对抽提有什么影响？控制在多少为好？
答：一般来说，溶剂含水量越高，选择性越好，溶解度下降，含水过高，芳烃收率下降；含水过低，虽芳烃收率高，但公用工程能耗增大，于经济不利。

但是。

在实际控制的含水量范围内，水含量对选择性和溶解度的影响是不大的，因此，不能把水含量作为一保操作变量进行控制，•UOP 环丁砜抽提工艺中溶剂含水量一般控制在0.4-0.8％(WT)，正常时应在•0. 56％左右。

第25题抽提系统各塔的作用是什么？
答：抽提塔的作用是回收芳烃和芳烃部分提纯。

非芳水洗塔的作用是利用水对溶剂和烃类溶解度不同，来回收抽余液中被夹带的少量溶剂，以减少溶剂损失。

汽提塔的作用是根据芳烃和非芳烃在有环丁砜存在下相对挥发度不同，通过蒸出部分轻质非芳烃来除去残留溶剂中的非芳，并为抽提塔提供反洗液。

回收塔的作用是通过减压和水蒸汽汽提，将汽提塔底来的不含非芳的富溶剂分离，塔顶得到不含溶剂的抽出物和水，塔底得到贫溶剂，水和贫溶剂分别作循环使用。

溶剂再生塔的作用是通过减压蒸馏和水蒸汽蒸馏来完成除去溶剂降解产物和杂质的任务。

水汽提塔的作用是将非芳烃水洗塔洗涤水和汽提塔受槽来的水之中夹带的非芳烃除去，并为回收塔提供无烃汽提蒸汽和汽提水。

第26题抽提塔进料口以上和以下两段各起什么作用？
答：抽提塔进料口以上的区域主要是利用低芳烃浓度的贫溶剂来回收进料中的全部芳烃。

抽提塔进料口以下的区域主要是利用返洗液的作用来提纯芳烃。

第27题抽提塔压力是如何控制的？这种控制方案比满塔控制方案有何优点？
答：抽提塔压力控制采用一分程控制系统。

当压力超过设定值时，分程控制器PRC3202B阀关闭，停止向抽提塔补充N 2 ，•并打开•A•阀向放空罐 V858泄压。

当压力低于设定值时，PRC3202A阀关闭，停止向V858泄压，开启B阀，向塔内补充N 2 。

由此来保证抽提塔压力在设定的范围内。

抽提塔满塔控制方案UOP公司在1977年就不采用了，•改为现在的塔顶压力用N 2 来控制，塔顶液面控制抽余油的排出，塔底界面控制富溶剂排出的方案。

如果塔内液体进出有变化，由于气体的可压缩性，减少压力波动，在某种程度上可以克服波动，而对液面没有多大影响，这样使抽余油和富溶剂的排出影响很小，而且N 2 在一般情况下是保证供应的。

第28题抽提塔压力控制目的是什么？
答：抽提操作是在一定温度下进行的，如果在此温度下仍是常压操作，那么就有部分组成会汽化，而影响液－液抽提的效果。

压力控制的目的是为了使塔内各组成在此温度仍处于液相状态而不发生汽化现象；另一方面压力控制有助于抽提塔顶和塔底的液面稳定，其次级使塔底富溶剂自动压至汽提塔。

第29题抽提塔界面如何控制？界面过高过低对操作有何影响？
答：抽提塔的塔底界面是由塔底富溶剂的排出量来控制的。

界面一般控制在60-70％为佳。

界面过低时会减少富溶剂在塔底的停留时间，使芳烃和非芳烃分离不充分，从而串入塔底富溶剂中的非芳烃就增多，对抽提纯度不利。

界面过高时，使回收段缩短，容易造成芳烃和溶剂的损失。

另外，还会造成回收塔液位下降，贫溶剂泵抽空，打破抽提系统的物料平稳，而造成抽出油不合格。

第30题抽提塔发生混相的原因？如何处理混相？
答：抽提塔发生混相的原因是：
(1)进料组成变化太大，特别是进料中芳烃含量增加时；
(2)溶剂比太小，使溶剂的选择性下降；
(3)由于界面计不准，造成长时间未及时调整；
(4)循环溶剂中含有大量的芳烃，使其选择性下降；
(5)抽提塔界面上升时，•长时间未进行调整或塔底采出量长时间偏小造成的；
(6)主溶剂温度偏高。

发生混相后应如下处理：
(1)适当增加溶剂或使原料趋于平稳。

(2)当已经发生混相时，应慢慢地增加塔底富溶剂的采出量，•根据进料组成使芳烃尽可能从塔底采出。

(3)由于富溶剂量不断增加，汽提塔也应及时进行调整。

(4)发生混相后操作应力求及时、平稳、不能急于求成。

(5)适当降低主溶剂的温度。

第31题抽提塔的温度如何控制？
答：抽提塔的温度是通过调节贫/•富溶剂热交换器以前的一股贫溶剂的旁通量来控制的。

第32题为什么抽提塔的操作温度要使塔顶高于塔底？
答：抽提塔以进料口分界分成两个区域，进料口以上为抽提区，进料口以下为提纯区。

因为在进料口以上是完全从烃相中回收芳烃。

所以，提高温度有利于溶剂的溶解度。

而进料口以下只是在溶剂存在下的芳烃与非芳烃。

轻非芳与重非芳的交换，起提纯芳烃的作用。

降低温度有利于提高溶剂的选择性，提高芳烃的纯度。

根据上述原理，为了提高芳烃回收率和芳烃纯度，所以抽提塔操作温度塔顶高于塔底。

有足够的溶解度和适当的选择性。

升高温度，溶剂溶解度增大，但选择性会下降，而影响芳烃的纯度；降低温度，溶剂溶解度下降，但提高了溶剂选择性，会降低芳烃回收率。

因此，抽提塔操作温度必须控制在较为适当的溶剂溶解度和选择性之间，如果选择性中重要的，那么用适当的降低抽提操作温度。

如果溶解度是主要的，就应提高抽提温度。

第33题反冲洗中烯烃含量高和原因？
答：当进料中含有微量烯烃时，由于烯烃比烷烃容易被溶剂所溶解又不容易被反冲冼液置换掉，而易随富溶剂进入汽提塔，又由于烯烃有较高的挥发度，在汽提塔中容易汽提出来，并随反洗液再次进入抽提塔底部，造成烯烃在两塔间不断循环，结果使反洗液中烯烃含量不断的增高。

第34题反洗液中有烯烃积累，应怎样处理？
答：当反洗液中含有较多的烯烃时，••••将部分反洗液经流量调节器 FIC3203后由上进料口或61＃塔盘进入抽提塔，•因为这部分反洗液提高了进料位置，使烯烃容易随抽余油从塔顶一起被导出，从而降低了反洗液中的烯烃含量。

第35题抽提塔进料口的选择依据是什么？
答：本装置中抽提装置设置了三个进料口：
当进料口芳烃含量高时，选用较低的进料口以增加回收段，保证芳烃回收率；
当进料中芳烃含量较低时，选用较高的进料口，以增加反洗段，保证芳烃的纯度。

选择依据是根据进料中进料的组成而定。

第36题在什么情况下需要使用第三溶剂？
答：有以下三种情况之一，要考虑采用第三溶剂。

(1)当进料中存在烯烃时，特别是处理加氢裂解汽油原料时；
(2)当进料中芳烃含量明显增高(＞80％)时；
(3)当贫溶剂含水较多时。

第37题什么叫抽提塔的过孔速率？其速度大小有何影响？
答：过孔速率指溶剂在单位时间内通过筛板孔径的量。

过孔速率快慢都是影响操作，
太慢，连续相在单位时间内和分散相接触量少；太快，使分散相变成了线状液滴，减少了分散相的接触面积，也易造成液泛。

第38题抽余油水洗塔上循环作用是什么？循环量的大小对操作有何影响？
答：上循环的作用是抽余液在水洗塔内有一个较稳定的过孔速率，避免水洗效果受到抽余油量的影响，使烃水两相在塔盘上的充分接触，从而提高水洗的效果，最大限度的回收抽余油中的溶剂。

上循环量过大，造成喷射速率过快，因而不能使水与抽余油有充分的接触时间，而造成溶剂损失。

上循环量过小，烃的过孔速度变小，使烃水传质效果不变差，从而也会影响洗涤效果。

第39题在抽余油水洗塔中应如何保证恒定的抽余油过孔速率？
答：(1)抽提塔尽可能地采用一个组成较为稳定的原料作进料，•使抽余液量基本恒定。

(2)根据实际操作情况，及时的适当的调整上循环量，•以保持一个较好的水洗过孔速率，来保证洗涤效果。

第40题抽余油水洗塔下循环作用是什么？下循环量的大小对操作有何影响？
答：下循环作用是利用塔底部分洗涤水在抽余液冷却之前与来自抽提塔溶剂的抽余液充分混合，为使溶剂被冷却后形成稳定的悬浮液，抽余液中大部分溶剂首先被下循环的水抽提出来。

这样减少了塔顶洗涤水负荷，从而减少了因塔顶抽余油夹带溶剂而造成溶剂的损失。

下循环量的水量是根据设计值，不受抽余油进料变化的影响。

下循环量过大，对操作影响不大，但能耗增大。

下循环量过小，容易造成水洗后的抽余油夹带溶剂，而使溶剂损失。

所以应根据对水洗后的抽余油溶剂量的分析，进行适当的调整，下循环的水量和洗涤水用量正确，抽余油含溶剂是可以避免的。

第41题水洗比的大小对非芳烃水洗塔回收溶剂有何关系？
答：水洗比过大，有利于从抽余油中回收溶剂，但增加了系统的能耗。

水洗比过小，不能将抽余油中的溶剂彻底回收，使溶剂随抽余油而损失掉。

第42题水洗塔底设置金属筛网的作用是什么？
答：设置金属筛网的目的是稳定烃和水，使烃和水更好地分离。

第43题水洗后的抽余油含溶剂量高的主要因素有哪些？
答：水洗抽余油含溶剂量高的主要因素有发下几个方面：
(1)水洗比过小；
(2)抽余液中含溶剂含量过高；
(3)上循环量过大或过小；
(4)洗涤水中含溶剂；
(5)下循环量过小；
(6)水洗塔超负荷运转。

第44题非芳烃水洗塔的压力是如何控制的？
答：抽余油水洗塔的压力是由背压控制器PIC3207•通过控制塔顶抽余油的排出量来控制非芳烃水洗塔的压力，此压力应控制在能使水洗塔足够的压力把塔底水压向水汽提塔。

非芳水洗塔的界面控制不好有何影响？
答：非芳水洗塔的界面若控制不好，会使非芳从塔底排出，经水汽提塔重沸器后，除301部分从水汽提塔顶被蒸出外，•其余部分作为汽提蒸汽的汽提水直接去回收塔汽提芳烃产品，从而100％地影响抽出油质量。

第45题非芳水洗塔塔顶导出的抽余油中夹带芳烃的主要原因有哪些？
答：(1)抽提温度太低，降低了溶剂对芳烃的溶解度。

(2)抽提塔溶剂比过小。

(3)反洗量过大，烃速增大而夹带芳烃。

(4)抽提进料中芳烃含量增高而仍在高进料口进料。

(5)贫溶剂中夹带芳烃，进入抽提塔后随塔顶抽余液进入水洗塔。

第46题汽提塔压力中如何控制的？压力对操作有何影响？
答：汽提塔压力是靠控制塔底再沸器的加热蒸汽凝水量来控制的。

汽提塔控制一定压力对为了防止富溶剂进入提馏塔闪蒸。

汽提塔的操作压力对抽提油纯度影响很小，当增加压力提馏塔底温度升高，可以使抽提物中非芳含量减少，然而塔底温度不但受压力影响，而且同塔底中的水、烃和溶剂的相对量有关，所以压力应控制不使进料发生闪蒸和蒸一出物的非芳量合格为便。

第47题在什么情况下使用第二溶剂？
答：当汽提塔进料中芳烃含量较高时(一般＞65％)在汽提塔中芳烃与非芳烃相对挥发度明显降低时，就应考虑使用第二溶剂，第二溶剂的加入使进入汽提塔的烃负荷保持在较低的水平，增加了轻重选择性。

芳烃和非芳烃的相对挥发度增大，非芳的挥发度比芳烃挥发度增加更快，有利于非芳烃汽提，使抽提物纯度提高。

第48题芳烃抽提的基本目的是什么？芳烃与非芳烃的分离可以分为哪几个步骤？
答：芳烃抽提的基本目的是希望得到高纯度的芳烃和高的回收率，围绕这两个基本目的，芳烃与非芳烃的分离又可以分为下列三个步骤：
(1)抽提塔上部由抽余油中回收芳烃；
(2)抽提塔下部由富溶剂中除去重质非芳烃；
(3)汽提塔中由富溶剂中除去轻质非芳烃。

第49题为什么要控制系统的PH值？是如何控制的？控制在什么范围？。