苯抽提装置溶剂劣化原因分析与对策

王 玫

（玉门油田炼油化工总厂重整车间，甘肃玉门 735000)

玉门油田分公司汽油调和组分主要为催化裂化汽油和催化重整汽油，装置设计产能80kt/a（以抽提塔进料为准），根据上游重整装置生产的稳定汽油产量，本装置脱C5塔进料为405.7kt/a，装置操作弹性为60%～110%；年设计开工8 400h。近年来重整汽油与催化汽油的生产比例约在1:1。根据汽油新标准，苯含量要求在1.0%以下，而重整汽油苯含量一般在7%左右，调和后汽油中苯超标，使全厂汽油生产较为被动。因此需要分析苯抽提装置溶剂劣化原因分析与对策。

1 环丁砜溶剂劣化原因分析

1.1 高温引起的环丁砜溶剂分解

环丁砜溶剂虽然沸点为287℃，但是在周围环境温度超过220℃时就会出现分解现象，可分解为二氧化硫以及不饱和聚合物。环丁砜溶剂热分解速度会随着温度的升高而升高。苯抽提装置加热时使用的热介质为3.5MPa蒸汽，经过处理之后降至2.2MPa，温度在215℃左右，主要是为了预防环丁砜溶剂发生热分解。在实际生产中，抽提蒸馏塔以及溶液回收塔的工作温度为150～180℃，在该环节中可能由于局部温度过热引起微量分解的情况。加热介质温度控制在中等水平时不会对溶液系统的酸碱值以及溶液质量造成较大的影响，但是工艺操作方面的问题可能会导致热分解加速，包括液面过低、加热介质温度升高较快等问题，同时对于环丁砜溶剂的酸碱值也会造成直接影响。溶解再生塔使用的是经过处理的蒸汽，温度在120～200℃，在该环节进行有效管理需要合理控制处理温度和压力，并确保贫溶剂的稳定进料。但是在实际生产中发现，操作人员的水平有限，很难对进料量以及处理温度进行稳定控制，可能导致再生处理塔液位产生偏差，从而出现温度失控的情况，这一现象的发生与温度过高引起的热分解以及温度过低无法达到再生效果有密切的相关性。为了避免再生连锁情况的发生，需要频繁调节塔底蒸汽量，这对连续工作造成影响，可能导致再生过程变得间断化。随着装置运行时间的增加，底部溶解剂降解产物会逐渐附着在设备表面，影响了换热效率，这就容易引起局部温度过高的情况，从而导致环丁砜溶剂出现热分解的情况。环丁砜溶剂受到热分解影响会产生二氧化硫和丁二烯，其中二氧化硫与水反应可生成硫酸，从而导致设备腐蚀，丁二烯也可引起聚合反应造成大量物质沉积进而引起管线堵塞。

1.2 密封效果差导致环丁砜溶剂氧化降解

密封效果对环丁砜溶剂的影响主要集中在活性氧引起的氧化还原反应，系统密封性差可导致大量空气进入系统。环丁砜溶剂是一种无色透明溶剂，但是在实际工作中发现系统中的环丁砜溶剂多为淡黄色，甚至是发黑，这主要是由于活性氧引起的氧化分解反应引起的溶剂颜色改变，可导致酸碱值改变，长此以往不但影响环丁砜溶剂的理化性能，甚至导致设备腐蚀、结垢而堵塞导管，影响系统运行效果，增加了生产风险。密封效果差主要是由于负压系统与真空系统存在问题引起的。

1.3 水解反应加重环丁砜溶剂劣化

纯环丁砜的凝点为26℃，为了便于运输通常会加入水，从而让其凝点降至5℃。在实际工作中由于设备腐蚀与密封泄漏的情况，因此塔底水冷管也存在泄漏的问题。在经过使用之后的环丁砜溶剂水含量可达到5%，随着水含量的提升，贫溶剂的酸碱值下降，因此酸性提升，加快了设备的腐蚀效果，热稳定性进一步下降[1]。此外，抽提过程中的水可将氧气带入系统，加重了环丁砜溶剂劣化，影响设备的使用寿命。

2 苯抽提装置环丁砜溶剂劣化的对策

2.1 严格控制系统温度，预防环丁砜溶剂热分解

为了预防环丁砜溶剂劣化，在实际生产过程中需要严格控制系统温度，尤其是热介质温度，确保系统工作环境温度的合理性。回收塔塔底温度需要控制在150～180℃，再生塔温度需要控制在170～185℃。同时由于再生处理过程是连续性操作，因此在实际工作中需要精密控制，避免温度大幅变化引起的波动，确保工作环境温度的平稳性[2]。在装置的日常维修检验中，一定要将换热器底部的沉积物、杂质进行彻底清理，避免沉积物、杂质影响换热效率而导致的局部过热现象发生。

2.2 加强系统密封性能，避免环丁砜溶剂氧化分解的发生

相关研究通过观察发现，真空实验过程中压力在0.03MPa时，系统压力升高不超过0.002MPa即为合格。回收塔与再生系统主要是利用真空泵抽吸空气制造真空环境，若系统密封效果不好，进入系统中的活性氧可造成环丁砜溶剂降解，从而导致其pH下降。因此在气密检查中，在没有达到要求之前不能进料加工。同时，在补加溶解剂时需要严格按照相关操作及标准进行，避免氧气进入系统引起的氧化分解反应。

2.3 密切观察环丁砜溶剂的pH

在实际生产管理过程中，需要保持严谨的工作态度，定期采集样品进行检验，检查贫溶剂的含量及成分，避免杂质影响溶剂质量，并采取严格的质量控制方法，避免检验数据误差的发生。技术人员需要密切观察贫溶剂颜色、含量以及理化性质的检验结果，经过科学的分析与计算之后合理加入足够量的单乙胺醇。同时，在实际工作过程中需要合理控制工作环境温度，保障单乙胺醇的使用效果，进一步预防环丁砜溶剂pH下降，从而提高抽提系统的工作效率。

2.4 加强脱水处理，预防设备腐蚀

在生产管理过程中需要严格参照相关工艺的要求，尤其是冬天温度较低，需要关注工作塔液位变化，及时处理。换热器泄漏是影响环丁砜溶剂含水量的重要因素之一，在操作过程中除了需要合理控制温度之外，还需要提高设备腐蚀情况的监控管理，尤其是长时间运行设备的养护管理，及时疏通堵塞的管道，更换腐蚀设备，避免水进入环丁砜溶剂，从而确保环丁砜溶剂的使用效果。因此在实际生产中需要密切观察环丁砜溶剂的水含量，避免设备腐蚀，提高生产效率，降低生产成本。

2.5 控制助溶剂含量

助溶剂在苯抽提装置中的使用主要是为了降低热强度，从而减少环丁砜溶剂分解的情况，同时能够提高回收效率。一般情况下苯回收纯度在99.95%左右，随着助溶剂含量的增加，回收塔底的温度可进一步下降。助溶剂含量在5%～15%时苯回收率满足实际工作的要求，但是在超过15%时，可能导致回收塔灵敏板温度显著升高，影响回收效果，因此需要有效控制助溶剂的含量，避免影响系统生产效率。在日常管理过程中，技术人员需要关注助溶剂添加对环丁砜溶剂的影响，认真采集贫溶剂样本和检验工作。发现助溶剂含量过低时，需要经过合理检验与计算之后添加足够量的助溶剂，从而确保环丁砜溶剂的稳定性。一般情况下，助溶剂含量在13%～20%，在实践过程中，需要将助溶剂控制在10%～15%，从而满足实际生产的需求。

3 结语

要想进一步预防环丁砜溶剂劣化，需要做到下几点：①合理控制回收塔、再生塔温度；再生处理过程中需要确保进料的稳定性与再生过程的连续性，确保温度平稳。在设备检修过程中需要及时清理各种沉积物，从而避免局部过热的情况发生，避免环丁砜溶剂的劣化。②加强系统密封性，确保真空泵的有效运行，预防空气进入系统。③为了预防环丁砜溶剂劣化引起的设备腐蚀，需要密切观察环丁砜溶剂pH变化，并及时添加单乙胺醇，延长设备的使用寿命。④为了预防环丁砜溶剂含水量较高，需要加强脱水处理，观察换热器工作状况，确保环丁砜溶剂浓度合理。⑤为了避免助溶剂的影响，需要合理控制助溶剂的含量，从而更好地发挥环丁砜溶剂的 作用。