PX装置L2/A参数过大对产品纯度的影响

2016-06-21王忠启中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司芳烃厂辽宁辽阳111003

安徽化工 2016年3期

王忠启（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司芳烃厂，辽宁辽阳111003）

王忠启
（中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司芳烃厂，辽宁辽阳111003）

摘要：吸附塔是PX装置核心控制系统，对吸附分离ACCS控制系统L2/A参数进行调整，发现L2/A参数变化对PX产品纯度产生影响。研究表明，L2/A参数过大会使产品纯度不合格。通过对实际生产数据的对比，详细分析了L2/A参数比值过大对PX产品纯度产生影响的原因。

关键词：吸附剂；PX；L2/A；影响

1　概述

PX装置为引进UOP吸附工艺专利技术，装置设计能力为45万吨/年对二甲苯，装置主要组成分为三个单元：二甲苯分馏单元、吸附分离单元、二甲苯异构化单元。装置核心设备是吸附塔旋转模拟移动控制系统，通过对吸附塔ACCS参数的调整可直接影响产品的纯度。

2　吸附分离原理

吸附分离工艺是利用一种分子筛作为吸附剂，它对混合二甲苯的四种异构体具有不同的选择性，优先吸附对二甲苯，然后利用解吸剂对二乙基苯将吸附在吸附剂上的对二甲苯解吸下来，再经过精馏得到高纯度的对二甲苯产品［1］。本装置采用的吸附剂是ADS- 37，它的吸附原理是利用分子筛表面静电场与各种异构体亲合力不同来达到分离的目的，也可以说是利用二甲苯异构体相对碱度的不同进行分离，而不是利用分子的大小来分离［2］。具体可用模拟移动床原理（图1）来解释：

图1　吸附室中的液体组成分布和模拟移动床图

液体由床层上部流向下部，固体流向由下而上。某物料由A、B两种组分组成，由床层某一部位进入吸附床层，A为易吸附组分，B为难吸附组分，另一股床层进料为解吸剂D。出床层的物料为抽余液R和抽出液E。F、D、 E、R将吸附塔床层分为四个区域，四个区域功能如下：

（1）Ⅰ区（F和R）之间-吸附区：进入Ⅰ区的液流是进料F（含有A和B）和Ⅱ区流下的液流（含有A+B+D），进入Ⅰ区的固相Ⅳ区上来的吸附剂，吸附相内含有B+D。液固两相逆流接触。由于吸附剂优先吸附A组分，置换出吸附相中B和D组分，在连续移动过程中发生传质，固相离开Ⅰ区进入Ⅱ区时已无A组分，只是B+D组分，一部分液相做抽余液，R从Ⅰ区底部抽出。

（2）Ⅱ区（E和F之间）-精馏区：精馏区的作用是进一步富集吸附相中的A组分，使B组分解吸。Ⅱ区的固相含A+B+D，进入Ⅱ区的液相只有A和D组分，两相接触后，A取代吸附相中的B组分，使B解吸，吸附相中的B组分浓度越来越低。当固相离开Ⅱ区进入Ⅲ区吸附剂中只含有A+D组分。Ⅳ区过来的液相只有D组分，两相接触后，固相中的A组分被解吸下来。离开Ⅲ区的固相（只含有D组分）进入Ⅳ区；离开Ⅲ区的液相中含有A+D组分，一部分做为抽出液抽出。

（3）Ⅲ区（D和E之间）-解吸区：解吸区的作用是用解吸剂D使吸附相中A组分解吸下来，进入Ⅲ区的固相含有A+D组分，Ⅳ区过来的液相只含有D组分，两相接触后，固相中的A组分被解吸下来。离开Ⅲ区的固相（只含有D组分）进入Ⅳ区；离开Ⅲ区的液相中含有A+D组分，一部分做为抽出液抽出。

（4）Ⅳ区（在R和D之间）-缓冲区：进入Ⅳ区固相只含有D组分，进入Ⅳ区的液相含有B+D，该区内吸附相中部分D被解吸，而液相中的B组分被吸附在固相中，这样使离开该区的液相中不含B，否则该液体进入Ⅲ区会污染抽出液。

移动床连续进行吸附分离，必须保证固相和液相连续逆向流动。固相流向：Ⅰ区→Ⅱ区→Ⅲ区→Ⅳ区→Ⅰ区；液体流向：Ⅳ区→Ⅲ区→Ⅱ区→Ⅰ区。

3　L2/A参数对吸附塔的作用

区域II里有8～9个吸附床层，并且是吸附塔的提纯区。流量比L2/A是保持对二甲苯产品纯度的关键因素。增大L2/A的比值，就会增加对二甲苯的纯度［3］。如果L2/A过低，杂质就会与吸附剂一起通过区域II，降低了对二甲苯的纯度。但如果L2/A比值过高，纯度虽然很高，但同时造成对二甲苯回收率降低；并且L2/A比值过高，超过一定范围，将降低对二甲苯的收率，对对二甲苯的纯度也会产生影响。

4　L2/A参数过大对产品纯度的影响

在开车过程中，吸附塔参数A/Fa、L3/A、L4/A不作调整。不断提高L2/A参数来提高产品纯度，发现产品纯度达不到合格标准。经过分析后，判断是L2/A参数过大造成产品纯度下降。2014年12月1日开始降低L2/A比值，从12月1日的0.58降至12月2日的0.45，12月3日将L2/A比值降至0.33，发现产品纯度明显提高，分析数据如表1。