孫育春 田萍萍
摘要:本文介紹了環(huán)丁砜抽提蒸餾分離苯裝置的工藝中的一些經(jīng)驗:主要為保證裝置長周期運行,降低裝置消耗。
關鍵詞:抽提裝置;優(yōu)化設計;降低能耗
1 前言
延安石油化工廠20萬噸/年苯抽提裝置采用中國石化集團石油化工科學研究院的抽提蒸餾工藝(SED)專利技術,從重整汽油C6餾分中回收苯產(chǎn)品,以滿足生產(chǎn)無苯清潔汽油同時生產(chǎn)苯產(chǎn)品的需要,裝置于2009年8月份開車成功,通過不斷優(yōu)化,產(chǎn)品質量、運行平穩(wěn)程度提高。能耗降低。
2 裝置簡介
2.1 工藝原理
該裝置采用環(huán)丁砜抽提蒸餾工藝,利用溶劑對原料中各組分相對揮發(fā)度影響的不同,通過精餾實現(xiàn)芳烴與非芳烴的分離。溶劑和C6餾分在抽提蒸餾塔接觸形成氣液兩相,由于溶劑與芳烴的作用力更強,使非芳烴富集于氣相,于塔頂排出:苯富集于液相并被提純,于塔底排出。富集苯的液相進入溶劑回收塔,在塔內進行芳烴與溶劑的分離,溶劑循環(huán)使用。
2.2 工藝流程
工藝流程:來自重整裝置的脫C6餾分作為抽提蒸餾進料,經(jīng)預熱后進入抽提蒸餾塔中部,循環(huán)溶劑從塔頂進入,經(jīng)過抽提精餾,塔頂?shù)玫椒欠紵N,塔底得到含高純苯的富溶劑。富溶劑進入溶劑回收塔,該塔在減壓下操作,塔頂采出苯,塔底的貧溶劑經(jīng)換熱后循環(huán)使用。少部分貧溶劑進入溶劑再生罐進行減壓再生,以保持系統(tǒng)溶劑的潔凈。從抽提蒸餾塔頂出來的抽余油為非芳烴產(chǎn)品,可以作為石腦油或直接調合到汽油中。從溶劑回收塔塔頂出來的苯再進入白土塔,脫除微量烯烴,最后再經(jīng)過苯閃蒸罐脫除其中的重組分合格苯產(chǎn)品出裝置。
3 優(yōu)化措施
3.1 保證溶劑的品質
本裝置采用溶劑為環(huán)丁砜,環(huán)丁砜在循環(huán)使用中易降解、老化,導致溶劑損失的最大因素,溶劑的老化會使溶劑PH值降低,對系統(tǒng)造成腐蝕,為裝置的長周期運行最大隱患。
溶劑的老化主要原因是游離氧和高溫對環(huán)丁砜的影響,為保證環(huán)丁砜在運行過程中的品質,主要措施有:(1)開工氣密工作和真空系統(tǒng)抽負壓試壓合格;(2)合理控制真空系統(tǒng)的負壓;(3)合理降低加熱源溫度、降低各塔底溫度,最大程度減小溶劑高溫降解(環(huán)丁砜在220℃時分解加?。?。對此,本裝置加熱蒸汽溫度由設計的245℃降低至215℃,另外,兩塔底溫度在不大于170℃(設計值176℃)進行操作。
裝置運行至今(約6年)溶劑的PH值一直在6—8之間溶劑顏色為淡黃色,溶劑品質良好。未見因腐蝕造成換熱器內漏等情況,保證的裝置的長周期運行,環(huán)丁砜的消耗也很小。
3.2 降低綜合能耗
本裝置主要能耗來自于3.5MPa蒸汽、氮氣、電、儀表風、循環(huán)水。其中3.5MPa加熱蒸汽約為86%,電約為3.9%。
3.2.1 降低加熱蒸汽消耗量
在本裝置中蒸汽消耗來自于抽提蒸餾塔、溶劑回收塔底加熱及白土進料和溶劑再生部分的加熱。
其中白土進料和溶劑再生部分加熱蒸汽約占總蒸汽消耗的5%,為了維持正常操作,蒸汽量不能降低。溶劑再生部分加熱蒸汽消耗占總蒸汽消耗的3.5%,我們溶劑再生部分采用間歇式,開車15天/三個月,實踐證明溶劑品質未見異常,通過間歇式的方式,降低了蒸汽的消耗,同時也降低了溶劑再生過程中溶劑和助溶劑的損失。
抽提蒸餾總消耗的58%,通過需降低兩塔底加熱蒸汽的用量有較大空間,抽提蒸餾總消耗的58%,溶劑回收塔占總消耗的33.5%。
對于抽提蒸餾塔降低加熱蒸汽的主要措施:(1)調整助溶劑在復合溶劑中的比例,12%至14%(內比)的比例較為合適,這個比例蒸餾塔的分離效果很好,且抽余油中也不含助溶劑;(2)優(yōu)化回流比,選擇0.4的回流比(對產(chǎn)品)較為合適;(3)降低塔底溫度:在底溫達到168℃即可使產(chǎn)品質量合格,所以低溫控制在168℃至170%
溶劑回收塔降低加熱蒸汽消耗的措施:(1)保證塔壓在-40kPa至-45kPa,降低分離難度;(2)選擇合適的回流比,實踐證明2.0(對產(chǎn)品)的回流比效果很好;(3)保證助溶劑的含量在12%以上。
3.2.2 降低電的消耗
本裝置電的消耗主要為空冷、離心泵和真空泵。
選擇合適的冷后溫度,保證裝置平穩(wěn)運行均能達到節(jié)約用電的目的。溶劑回收塔頂及溶劑再生部分抽真空泵可間歇開停
以下為裝置優(yōu)化后的指標對比:
通過優(yōu)化,苯的回收率可達到99.8%(設計99%),環(huán)丁砜消耗2.0噸/年(設計每年3至5噸),助溶劑消耗4.0噸/年(設計15噸/年),裝置運行更為平穩(wěn),綜合能耗不斷下降,由早期的52kg標油/t降低至目前的41.5Kg標油/t。
4 結論
總體來說。本裝置在延安石油化工廠的工業(yè)應用是成功的。通過對裝置的不斷優(yōu)化,對新工藝指標的嚴格執(zhí)行,裝置在運行周期,苯收率、能耗、化工原材料消耗等個方面都有很大程度的降低。