苯抽提溶剂环丁砜的劣化及保护措施

严洁 周兴(中国石油玉门油田分公司炼油化工总厂，甘肃 酒泉 735200)

1 环丁砜的性质

环丁砜是非质子性的强极性有机硫溶剂，具有溶解能力强、选择性高、分解温度比沸点低等特性。

2 环丁砜的劣化因素

2.1 温度

在温度达到220℃下环丁砜易受热分解产生SO2和不饱和有机酸，SO2可与系统中的水生成酸性物质产生腐蚀性，不饱和有机酸则极易聚合生成大分子聚合物[1］。一方面使抽提系统的pH值下降，进一步加速溶剂的老化；另一方面对抽提设备的酸性腐蚀也相当严重。

2.2 氧气

环丁砜本是无色，但通常我们见到的是淡黄色，这就是它与空气接触氧化的结果。环丁砜与氧气接触会被氧化变黄、变黑，pH值会明显下降,还会使溶剂加速老化变质[2］。

2.3 氯离子

氯离子极易与环丁砜发生化学反应，使其变成酸性物质，并在高温下与烯烃生成聚合物，使系统中的pH值迅速下降。

2.4 系统含水

纯环丁砜的凝点为26℃左右。为运输和操作方便,一般都在环丁砜中掺入3%的水，使其凝点下降到5℃左右。经过芳烃抽提装置运行的环丁砜，其水含量有时可高达5%。随着水含量的提高，试液的pH值降低、腐蚀率增加、热稳定性下降。当水含量超过3%时，其腐蚀率急剧增加、热稳定性迅速下降[3］。

3 环丁砜劣化影响

3.1 对产品质量的影响

环丁砜溶剂降解如不及时处理会在溶剂系统形成恶性循环，造成溶剂质量下降，溶剂比增大，苯回收率降低，芳烃纯度下降等恶性效果。

3.2 对换热器和塔器的影响

环丁砜溶剂降解后产生的酸性物质会腐蚀管线设备，降解后形成的聚合物比较粘稠，是一种黑色的聚合物，该聚合物用普通的过滤器基本上无法过滤出去，因此，在环丁砜溶剂的循环使用过程中，环丁砜分解物被带到抽提塔和贫富溶剂换热器内，并逐步积累在换热器的管束上和抽提塔的塔板上，长时间运行会导致堵塞和腐蚀设备。

4 溶剂的保护

4.1 控制系统温度

高温是溶剂劣化的主要原因，所以控制好温度能有效的减缓溶剂劣化速率。

本装置中汽提塔C704和回收塔C705是带有塔底再沸器直接给溶剂提供热源的单元。汽提塔内介质为第一富溶剂，主要成分为苯、溶剂以及少量的非芳，在塔底加热的过程中，再沸器出口平均温度较高时会达到170℃，富溶剂在与再沸器管程局部接触的部位，可能达到比170℃更高的温度，这时溶剂就会开始分解。同理，回收塔内为第二富溶剂，主要成分为苯和溶剂，回收塔容易受到进料量、塔顶压力等因素的影响而产生波动，在波动的过程中，再沸器出口温度能达到190℃，这就加大了溶剂的分解速度。

在生产操作中，将汽提塔塔底温度控制在160℃，回收塔底温度为165℃，进一步调节回收塔的操作，避免波动使回收塔超温。

4.2 防止氧气进入系统

在装置的日常生产过程中，进行以下作业时，会将氧气带入到系统中：汽提塔的回流罐D706顶设置有D707，用来加入多效工艺液，每次添加后，管线内就会残存空气；回流罐D706顶放空管线与总厂低压瓦斯管网相连，如有设备故障，低压瓦斯不能外排，网管压力升高，气体窜入回流罐D706中；回收塔的回流罐顶放空管线，经过改造后与地下溶剂罐相连，当地下溶剂罐内液面升高，必须处理时，打开罐顶人孔盖子，空气就会进入罐中；水系统定期补水时，由于条件所限，需要临时接皮带，皮带内的空气会直接进入系统。

实际操作中，回流罐D706和D708顶的氮气补压阀应该常开，一方面是保持系统压力，另一方面是为了将系统与外界隔开，避免外界气体进入；弃用皮带接管线进行补水操作的方法，恢复原脱氧水管线，这样补水操作就在相对密闭的环境中进行，有效避免空气进入；定期用氮气对溶剂储罐、添溶剂管线和补水管线进行气体置换；另外在开停工时，都要注意管线、设备的密封保护，防止空气介入。

4.3 防止氯离子进入系统

氯离子的来源，通常是由再沸器、冷却器、原料中带水及系统补充的循环水带入。为防止氯离子对环丁砜的影响要注意以下几点：(1)密切注意各塔液位的变化，严格监视再沸器、冷却器是否有泄漏，如有泄漏情况，立即将该设备切除，并尽快修理；(2)严防原料中带水。一方面要加强原料罐的脱水工作，从源头把住带水关，另一方面加强预分馏塔的回流罐切水，防止回流带水进入抽提系统；(3)系统循环水不足时，需补入新鲜的除氧水，补入的除氧水应根据系统中总的循环水量而定。

4.4 防止溶剂跑损

在生产过程中，还要防止因为操作不当或设备泄漏造成的溶剂跑损，增加经济损失。所以，操作时，应注意观察抽提系统各塔底液面的变化情况，如设备发生了泄漏，塔底液位下降，此时，应根据生产状况，对有关溶剂的工艺流程中的设备和泵进行注意检查，并采取适当的措施。

5 结语

在苯抽提操作中，由于氧的进入，会导致环丁砜劣化，进而给生产带来诸如环丁砜消耗增加、系统出现腐蚀、溶剂颜色变深、换热器和塔盘堵塞、抽余油芳烃含量升高等不良影响，因此环丁砜在抽提操作中必须采取适当的保护措施。严格控制操作温度，避免与空气中氧接触和避免与循环水中氯离子接触，适量添加多效工艺液，可有效降低环丁砜溶剂的老化分解速度，延长溶剂的使用寿命。环丁砜的劣化与空气、添加剂、原料及环丁矾本身品质等因素有关不能忽视，还应对其相关系统的工艺、设备、仪表问题进行综合分析和改进。

[1]谭天恩.化工原理［M］.北京：化学工业出版社，2005：43-47.

[2]赵仁殿.芳烃工艺学［M］.北京：化学工业出版社，2001：47-51.