石油化工工艺学 (16).pdf

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1、2.3.4 芳烃抽提 P1 大家好，这一节我们介绍芳烃抽提。P2 以石脑油和裂解汽油为原料生产芳烃的过程可分为反应、分离和转化三部分。图中的芳烃抽提、芳烃分馏则是分离部分。由催化重整和加氢精制裂解汽油得到的含芳烃馏分都是由芳烃与非芳烃组成的混合物。由于碳数相同的芳烃与非芳烃的沸点非常接近，有时还会形成共沸物，用一般的蒸馏方法是难以将它们分离的。为了满足对芳烃纯度的要求，目前工业上实际应用的主要是溶剂萃取法和萃取蒸馏法。P3 抽提过程所使用溶剂的性能是影响芳烃抽提的关键因素，因此，选择一种理想的液液抽提溶剂一直是芳烃工业的重要课题。液液抽提实际上是萃取的过程，对抽提溶剂的基本要求是（1）溶剂对芳

2、烃有足够大的溶解能力。（2）溶剂对芳烃和非芳烃的族选择性高、轻重选择性适宜。（3）溶剂与抽提原料有较大的密度差，即要求溶剂相对密度较大，易于两相分离。（4）溶剂与芳烃有较大的沸点差，即要求溶剂沸点较高，以利于富溶剂中芳烃与溶剂的分离。（5）溶剂的比热小、汽化潜热小，以利于降低抽提过程的能耗。（6）凝点低、黏度小，易于传质和输送。（7）化学稳定性和热稳定性好，以降低溶剂消耗。P4 在各种抽提溶剂中，以环丁砜的相对密度最大，达到 1.26；甘醇类溶剂黏度比较高，二甲亚砜黏度最低，环丁砜居中；热稳定性以四甘醇和环丁砜最优，二甲亚砜较差；环丁砜比热最小，其他溶剂相差不多；汽化潜热以四甘醇和环丁砜比较低

3、。综合抽提过程对溶剂的要求和以上溶剂的一般性质数据，四甘醇和环丁砜优点较多，是较理想的抽提溶剂。P5 芳烃抽提所依据的原理是由于烃类各组份在溶剂中的溶解度不同，即当环丁砜溶剂与原料在抽提塔中接触时，溶剂对原料中的芳烃和非芳烃进行选择性溶解，从而形成组成不同和密度不同的两个相；两相在抽提塔中液相混合物产生逆流接触，从而把芳烃和非芳分离开来。再利用溶剂与烃类的沸点不同将溶剂与烃分离，得到所需的烃类。环丁砜溶剂能选择性地溶解芳烃和部份非芳烃，各族烃类在环丁砜的溶解度大小的次序：芳烃 烯烃 环烷烃 烷烃。通常是利用轻质芳烃置换轻质非芳，轻质非芳置换重质非芳，从而确保重质非芳的有效分离，以提高抽提油的质

4、量。较高的温度下，富含芳烃的环丁砜溶剂（富溶剂）在回收塔中实现芳烃与溶剂的分离，从而获得较纯的芳烃和环丁砜溶剂，达到芳烃与非芳分离的目的。P6 本节所讲芳烃抽提装置以汽油加氢装置分离出来的加氢汽油作为原料，从中分离得到苯、甲苯、混二甲苯产品，并生产副产品抽余油、重芳。芳烃抽提装置分抽提蒸馏单元、抽提、精馏和罐区 4 个部分。正常时装置新旧线一起运行，新线产出绝大部分苯和部分抽余油，旧线产出少量苯、甲苯、二甲苯、抽余油和重芳，新旧线产出的苯和抽余油汇合后一起入产品罐。在装置原料短缺或新裂解大修的情况下，为节能降耗，装置可停下新线，单开旧线，然后产出三苯、抽余油、重芳烃。p7 抽提蒸馏单元采用环丁

5、砜抽提蒸馏工艺，利用溶剂对 C6 馏分中各组分相对挥发度影响的不同，通过萃取精馏实现苯与非芳烃分离的过程。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；芳烃富集于液相并被提纯于塔底排出。富集芳烃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。P8 这是芳烃抽提装置工艺流程图：塔 T401 为馏分切割塔，从裂解加氢混合芳烃 C6C8 馏分中切割出 C6 馏分作为抽提蒸馏的原料，中部切割出 C6C8 作为液-液抽提的原料，塔底切割出 C8 以上馏分到 T-201。T401 塔顶 C6 馏分进入抽提蒸馏塔 T402，该塔是

6、利用溶剂（环丁砜）分离苯和非芳烃的主要设备，溶剂与进料烃类在塔内进行多级抽提精馏，塔内为汽液两相操作。溶剂和 C6 馏分分别由塔的上部和中部打入，塔的顶段（溶剂进料口以上）为溶剂回收段，塔的中段为抽提精馏段，下段为芳烃提浓段，塔顶得到非芳烃，塔底得到含高浓芳烃的富溶剂。T402 塔底的富溶剂到塔 T403 进行减压蒸馏，分离得到苯与贫溶剂。塔底贫溶剂经过换热后，循环回抽提蒸馏塔 T402；为保证苯产品的质量，将塔顶馏分送入白土罐脱除其中微量酸性物质后再进入苯产品罐。塔 T401 中部 C6-C8 馏分进入塔 T101 进行液液抽提，该塔是用溶剂分离进料中的芳烃和非芳烃的主要设备，以进料口为界，

7、上部叫抽提段，是溶剂溶解烃类的主要部分，下部叫做提纯段，是用轻质非芳置换重质非芳烃以达到分离重质非芳烃的目的。T101 塔顶贫溶剂(抽余油)进入水洗塔 T102，用水回收抽余油中的溶剂，T102 塔顶馏分去抽余油罐。T102 塔底溶剂的水溶液进入塔T104，除去其中夹带的非芳烃，并为回收塔提供汽提水和汽提蒸汽，同时能使水建立闭路循环。塔 T101 塔底富溶剂(抽出油)进入汽提塔 T103，分离富溶剂中的轻质非芳烃，轻质非芳烃作为塔 T101 下部的返洗液。汽提塔 T103 底部的富溶剂进入回收塔 T105 分离芳烃和溶剂，溶剂循环使用。T105 塔顶抽提芳烃依次经过苯塔 T201、甲苯塔 T2

8、02 和 T203、二甲苯塔 T204 分离得到苯、甲苯、二甲苯和重芳烃。T105 塔底溶剂进入溶剂再生塔 T106，除去循环溶剂中的聚合物和固体杂质，以保证循环使用的溶剂质量，循环溶剂返回液液抽提塔T101。塔 T401 底部 C8 以上馏分依次进入苯塔 T201、甲苯塔 T202 和 T203、二甲苯塔 T204，分离得到少量的苯、甲苯、二甲苯，较大量的重芳烃。P9 流程中各塔的作用：（1）抽提塔 A-T101 是用溶剂分离进料中的芳烃和非芳烃的主要设备，以进料口为界，上部叫抽提段，是溶剂溶解烃类的主要部分，下部叫做提纯段，是用轻质非芳置换重质非芳烃以达到分离重质非芳烃的目的。（2）抽余油

9、水洗塔 A-T102 用水回收抽余油中的溶剂。（3）汽提塔 A-T103 分离富溶剂中的轻质非芳烃，并为塔 A-T101 提供返洗液。（4）回收塔 A-T105 分离芳烃和溶剂，并使溶剂循环使用。（5）水汽提塔 A-T104 除去水洗水中夹带的非芳烃，并为回收塔提供汽提水和汽提蒸汽，同时能使水建立闭路循环。P10（6）溶剂再生塔 A-T106 除去循环溶剂中的聚合物和固体杂质，以保证循环使用的溶剂质量。（7）白土塔 A-V201A/B、A-V409A/B 用白土吸附抽提芳烃中夹带的烯烃，以保证精馏系统产品的质量。（8）苯塔 A-T201 分离抽提芳烃中的苯产品。（9）1#、2#甲苯塔 A-T2

10、02、A-T203 分离苯塔底过来的混合芳烃中的甲苯产品。（10）二甲苯塔 A-T204 分离 1#、2#甲苯塔底过来的混合芳烃中的二甲苯产品P11（11）预分馏塔（A-T401）该塔为馏分切割塔，从裂解加氢混合芳烃 C6C8 馏分中切割出 C6 馏分作为抽提蒸馏的原料，中部切割出 C6C8 作为液-液抽提的原料，塔底切割出C8+以上馏分到 T-204 或 V-201。（12）抽提蒸馏塔（A-T402）该塔是利用溶剂分离苯和非芳烃的主要设备，溶剂与进料烃类在塔内进行多级抽提精馏，塔内为汽液两相操作。溶剂和 C6 馏分分别由塔的上部和中部打入，塔的顶段（溶剂进料口以上）为溶剂回收段，塔的中段为抽提精馏段，下段为芳烃提浓段，塔顶得到非芳烃，塔底得到含高浓芳烃的富溶剂。（13）溶剂回收塔（A-T403）来自抽提蒸馏塔 A-T402 塔底的富溶剂在此塔内进行减压蒸馏，分离得到苯与贫溶剂。塔底贫溶剂经过换热后，循环回抽提蒸馏塔 A-T402，为保证苯产品的质量，将其送入白土罐脱除其中微量酸性物质后再进入苯检验罐。本节内容到此结束，谢谢大家