苯抽提装置优化设计研究

孙育春　田萍萍

摘要：本文介绍了环丁砜抽提蒸馏分离苯装置的工艺中的一些经验：主要为保证装置长周期运行，降低装置消耗。

关键词：抽提装置；优化设计；降低能耗

1 前言

延安石油化工厂20万吨/年苯抽提装置采用中国石化集团石油化工科学研究院的抽提蒸餾工艺（SED）专利技术，从重整汽油C6馏分中回收苯产品，以满足生产无苯清洁汽油同时生产苯产品的需要，装置于2009年8月份开车成功，通过不断优化，产品质量、运行平稳程度提高。能耗降低。

2 装置简介

2.1 工艺原理

该装置采用环丁砜抽提蒸馏工艺，利用溶剂对原料中各组分相对挥发度影响的不同，通过精馏实现芳烃与非芳烃的分离。溶剂和C6馏分在抽提蒸馏塔接触形成气液两相，由于溶剂与芳烃的作用力更强，使非芳烃富集于气相，于塔顶排出：苯富集于液相并被提纯，于塔底排出。富集苯的液相进入溶剂回收塔，在塔内进行芳烃与溶剂的分离，溶剂循环使用。

2.2 工艺流程

工艺流程：来自重整装置的脱C6馏分作为抽提蒸馏进料，经预热后进入抽提蒸馏塔中部，循环溶剂从塔顶进入，经过抽提精馏，塔顶得到非芳烃，塔底得到含高纯苯的富溶剂。富溶剂进入溶剂回收塔，该塔在减压下操作，塔顶采出苯，塔底的贫溶剂经换热后循环使用。少部分贫溶剂进入溶剂再生罐进行减压再生，以保持系统溶剂的洁净。从抽提蒸馏塔顶出来的抽余油为非芳烃产品，可以作为石脑油或直接调合到汽油中。从溶剂回收塔塔顶出来的苯再进入白土塔，脱除微量烯烃，最后再经过苯闪蒸罐脱除其中的重组分合格苯产品出装置。

3 优化措施

3.1 保证溶剂的品质

本装置采用溶剂为环丁砜，环丁砜在循环使用中易降解、老化，导致溶剂损失的最大因素，溶剂的老化会使溶剂PH值降低，对系统造成腐蚀，为装置的长周期运行最大隐患。

溶剂的老化主要原因是游离氧和高温对环丁砜的影响，为保证环丁砜在运行过程中的品质，主要措施有：（1）开工气密工作和真空系统抽负压试压合格；（2）合理控制真空系统的负压；（3）合理降低加热源温度、降低各塔底温度，最大程度减小溶剂高温降解（环丁砜在220℃时分解加剧）。对此，本装置加热蒸汽温度由设计的245℃降低至215℃，另外，两塔底温度在不大于170℃（设计值176℃）进行操作。

装置运行至今（约6年）溶剂的PH值一直在6—8之间溶剂颜色为淡黄色，溶剂品质良好。未见因腐蚀造成换热器内漏等情况，保证的装置的长周期运行，环丁砜的消耗也很小。

3.2 降低综合能耗

本装置主要能耗来自于3.5MPa蒸汽、氮气、电、仪表风、循环水。其中3.5MPa加热蒸汽约为86%，电约为3.9%。

3.2.1 降低加热蒸汽消耗量

在本装置中蒸汽消耗来自于抽提蒸馏塔、溶剂回收塔底加热及白土进料和溶剂再生部分的加热。

其中白土进料和溶剂再生部分加热蒸汽约占总蒸汽消耗的5%，为了维持正常操作，蒸汽量不能降低。溶剂再生部分加热蒸汽消耗占总蒸汽消耗的3.5%，我们溶剂再生部分采用间歇式，开车15天/三个月，实践证明溶剂品质未见异常，通过间歇式的方式，降低了蒸汽的消耗，同时也降低了溶剂再生过程中溶剂和助溶剂的损失。

抽提蒸馏总消耗的58%，通过需降低两塔底加热蒸汽的用量有较大空间，抽提蒸馏总消耗的58%，溶剂回收塔占总消耗的33.5%。

对于抽提蒸馏塔降低加热蒸汽的主要措施：（1）调整助溶剂在复合溶剂中的比例，12%至14%（内比）的比例较为合适，这个比例蒸馏塔的分离效果很好，且抽余油中也不含助溶剂；（2）优化回流比，选择0.4的回流比（对产品）较为合适；（3）降低塔底温度：在底温达到168℃即可使产品质量合格，所以低温控制在168℃至170%

溶剂回收塔降低加热蒸汽消耗的措施：（1）保证塔压在-40kPa至-45kPa，降低分离难度；（2）选择合适的回流比，实践证明2.0（对产品）的回流比效果很好；（3）保证助溶剂的含量在12%以上。

3.2.2 降低电的消耗

本装置电的消耗主要为空冷、离心泵和真空泵。

选择合适的冷后温度，保证装置平稳运行均能达到节约用电的目的。溶剂回收塔顶及溶剂再生部分抽真空泵可间歇开停

以下为装置优化后的指标对比：

通过优化，苯的回收率可达到99.8%（设计99%），环丁砜消耗2.0吨/年（设计每年3至5吨），助溶剂消耗4.0吨/年（设计15吨/年），装置运行更为平稳，综合能耗不断下降，由早期的52kg标油/t降低至目前的41.5Kg标油/t。

4 结论

总体来说。本装置在延安石油化工厂的工业应用是成功的。通过对装置的不断优化，对新工艺指标的严格执行，装置在运行周期，苯收率、能耗、化工原材料消耗等个方面都有很大程度的降低。