芳烃抽提工艺知识分析
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在选择芳烃抽提溶剂时必需要考虑: (1)对芳烃必需有较高的溶解能力; (2)对芳烃必需有较高的选择性; (3)溶剂与原料烃的密度必需有较大差异。
以上三项是选择芳烃抽提用溶剂必需首先 考虑的基本条件,除此之外,还要考虑另外一 些条件。
(1)溶剂与原料烃相界面张力要大,应不易乳化、 不易发泡。 (2)溶剂与抽出物的沸点应有较大的差异,不产生 共沸物,以便与用分馏的方法加以分离。 (3)化学稳定性要好,不与原料起化学反应,本身 不易变质,不腐蚀设备。 (4)蒸发潜热和比热容要小,使之能耗低,蒸汽压 要低,不易挥发损耗。 (5)凝点低,粘度小,不易燃,便于贮运。 (6)价格要低,供应来源要有保证等。
抽提塔(C401) 溶剂与原料接触的场所,将芳烃和非芳烃分离开。 1、溶剂的性能 本装置使用溶剂为环丁砜,具有溶剂度大、选择 性强、密度大、稳定性好等优点。 2、温度 温度对环丁砜的溶解度和选择性影响很大。温度 升高时,溶解度将会加大,有利于芳烃主要是苯回 收率的增加;但是,随着芳烃溶解度的增加,非芳 烃在溶剂中的溶解度也是增大,而且比芳烃增加的 更多,因而使溶剂的选择性变差,使产品芳烃纯度 下降。温度的控制措施是控制进料和贫溶剂的温度, 分别有调节阀调节。
芳烃Hale Waihona Puke Baidu提工艺知识
主要内容
1、芳烃抽提的基本原理 2、芳烃抽提溶剂的选择 3、苯抽提的流程控制 4、苯抽提的基本操作
芳烃抽提的基本原理
芳烃抽提过程是一种物理分离方法。它所依据的原 理,是由于烃类各组分在溶剂中的溶解度不同,即 当溶剂与抽提原料在抽提塔中进行液—液接触时, 溶剂会对原料中的芳烃、非芳烃进行选择性地溶解, 从而形成组成和密度都不同的两相,这样就能把所 需要分离的组分从原料混合物中分出;从而在抽提 塔中把芳烃与非芳烃分离。 抽提塔多采用筛板塔。为了提高溶剂效率,通常以 相对流量较大的溶剂作为分散相,使其经过抽提塔 盘的筛孔时,分散成较多的液滴,进入到原料混合 烃的液层后,能够更有效地将原料烃中的芳烃抽提 出来。原料烃则作为连续相流动。
环丁砜的性质
结构式: 分子式:C4H8SO2 分子量:120.17 比重(d20):1.26
环丁砜又名1.1—二氧化四氢噻吩,高纯度的 环丁砜为无色透明液体,工业产品多为浅棕红色或 浅黄色透明液体。
苯抽提抽提部分流程
苯抽提抽提部分控制流程(一)
苯抽提抽提部分控制流程图(二)
苯抽提的基本操作
5、抽提塔界面 抽提塔底界面的变化与很多因素有关,例 如负荷多少、原料组成和操作条件的变化等。 为保证界面的稳定,在进料和运转操作没有 过大的改变时,切忌盲目补充和排出溶剂。 界面一般控制50~70%,通过塔顶非芳烃 的排出量控制,即塔底界面与非芳烃流量串 级控制。
6、操作压力 抽提塔压力对芳烃纯度和芳烃回收率影响不大。 但是,抽提塔操作压力适宜,就保证了原料处于泡 点下液相状态。而且,抽提塔操作压力与界面控制 也有密切关系,因此操作压力也是芳烃抽提系统的 重要操作参数。 通常,抽提塔有三种不同的压力控制方案,即 贫溶剂压力控制法、富溶剂控制法、气垫压力控制 法。本装置采用的是富溶剂压力控制法,即通过富 溶剂流量来调节抽提塔的操作压力,这种压力控制 方法优点是,操作溶剂比较稳定,可保证芳烃质量; 必须注意的是,富溶剂流量不能突然变化太大,以 免影响界面波动。
芳烃抽提溶剂的选择
目前,世界上已经有近200多套分离芳 烃装置。由重整油和裂解加氢汽油中分离 芳烃的工业方法主要有三种: (1)溶剂液—液抽提法; (2)吸附分离法; (3)抽提蒸馏法。 当前,溶剂液—液抽提法是分离轻芳烃 的主要手段。近30多年来,国内外对溶剂 液—液抽提工艺和新溶剂的选择做了大量 的研究工作。
3、溶剂比 当贫溶剂过量时,溶剂中将溶解较多的 非芳烃,从而影响芳烃的纯度。溶剂比较低 时,溶剂溶解芳烃不完全,造成非芳烃中含 芳烃。因此,选择一个合适的溶剂比并使其 稳定,对装置长期平稳操作是有利的。 本装置抽提塔设计的贫溶剂流量/抽提塔 进料量=4(重量比),而实际生产时,该溶 剂比为3~3.5时效果较好。
环丁砜对各类烃类的溶解度按族组成为: 芳烃>烯烃>环烃>烷烃 在同族烃类中,随着分子量增加,即碳原子数 的增加,其溶解度下降,即: 苯>甲苯>二甲苯>重芳烃; 轻质环烷烃或烯烃>重质环烷烃或烯烃; 轻质烷烃>重质烷烃。 在芳烃抽提工艺中,习惯上把芳烃与非芳烃在 溶剂中的溶解度差异叫做分类选择性;而把同族烃 中分子大小不同的烃在溶剂中的溶解度差异,称为 轻重选择性。 回流芳烃就是利用轻质芳烃置换轻质非芳烃, 轻质非芳烃置换重质非芳烃,以提高抽提油的质量。
4、回流比 回流(反洗)液可排斥高沸点非芳烃。在抽提 塔进料口之下的反洗液提高了溶剂选择性,即利用 反洗液中的芳烃,将溶解在溶剂中的非芳烃置换出 去。反洗比愈大,产品的芳烃纯度将越高,但芳烃 回收率下降。 反洗比的大小,应与原料中芳烃含量多少相适 应。原料中芳烃含量越高,反洗比可越小。在操作 中,反洗比与溶剂比也是相互影响的;降低溶剂比, 产品芳烃纯度可提高,得到提高反洗的作用。反之, 增加溶剂比具有减低反洗比的作用,一般在提高溶 剂比之前,就适当加大了回流芳烃的流量,以确保 芳烃产品纯度。
7、溶剂含水量 溶剂含水量愈高,溶剂的选择性愈好,因 而,溶剂含水量的变化是用来调节溶剂选择 性的一种手段,但是,溶剂含水量的增加, 将使溶剂的溶解能力降低。因此,每种溶剂 都有一个最适宜的含水量范围。本装置溶剂 含水量一般为0.7~1.2%。 溶剂含水量的多少可由回收塔来控制。
以环丁砜作为抽提剂为例: 环丁砜能够选择性地溶解芳烃,抽提原 料在液相状态下送入抽提塔中段,而溶剂从 抽提塔顶进入,在抽提塔内,芳烃被选择性 地抽出,含芳烃的溶剂称富溶剂。富溶剂抽 出后送入带压操作的汽提塔,随芳烃一起抽 出的少量轻烷烃从汽提塔顶馏出,作为回流 循环回抽提塔;汽提塔底产物被送到减压操 作的回收塔,在回收塔中芳烃与溶剂完全被 分离,溶剂分离后再返回抽提塔顶。