中国石油长庆石化公司0.15Mt/a苯抽提装置, 原料为来自上游重整装置的稳定汽油, 按年操作8400小时计, 年处理量为60万吨, 切割出其中的C6馏分油作为抽提进料。抽提装置由脱C6塔、抽提塔、溶剂回收与再生、苯精制、等五个部分组成。[1]采用环丁砜抽提工艺, 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;芳烃富集于液相并被提纯, 于塔底排出。[2]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, 溶剂从塔底循环使用, 苯从塔顶抽出, 进入白土罐, 脱出微量的烯烃后, 得到合格的苯产品。
苯抽提的水循环运行情况对装置平稳操作和苯、抽余油产品质量有着重要的影响, 所以在日常操作中, 通过日常的数据分析, 可以进行水循环的优化操作, 提高装置参数的平稳率和产品。
水洗塔C-0202的目的洗净抽余油里的环丁砜, 同时水携带溶剂进入后面的溶剂回收环节, 避免溶剂的跑损。水洗塔的上下两个循环量要大小适宜且保持稳定, 循环量的波动会引起水洗塔塔压波动, 影响抽余油和水的分离效果。水洗塔操作时还应注意界位不应过低, 界位太底, 抽余油很有可能会进入E0208进而污染苯产品, C-0202的界位控制阀LICA4205开度也不应过大, 该阀门开度多大会形成涡流, 也会造成水中携带抽余油。
通常情况下, 水汽提塔E0208的塔顶温度为125℃, 塔顶压力为0.15MP。这样的操作参数可以保证水中的微量轻烃可以全部从C-0205D顶蒸发出去。如果部分轻质油进入水汽提塔后, 由于塔内温度高, 油品立即汽化。油品汽化过程中大量吸热, 造成塔顶温度骤降, 一般能下降105℃;另一方面, 油品的剧烈汽化, 打破了塔的压力平衡, 大量出现的非芳烃蒸汽导致塔顶压力控制阀阀位迅速开大, 严重时即使阀位全开也无法控制塔压力的上升, 所以出现上述情况要及时置换E0208、E0209中的水, 并找出造成该状况的原因, 及时解决。
汽提水蒸发器E0209起着提供汽提蒸汽和回收溶剂的双重作用, 以现阶段的操作情况来说, 其压力维持在0.22MP, 压控阀PIC4217开度21~25, 可以保证正常的水循环量;在回收E0209釜底的溶剂时, 操作的要点是缓慢操作, P0211出口流量不应超过1000kg/h, 因为回收溶剂中存在大量的水, 水的汽化热很高为40KJ/mol, 这部分水进入C0204塔底会造成塔底温度剧烈波动, 进而影响回收塔的气液相平衡。
在抽提系统补水时, 要缓慢开大补水自控阀的开度, 如果开度过大, 溶剂分离器来不及将水油分离, 大量水进入白土塔, 会损坏白土和精制剂, 从而影响装置的长周期运行。
在抽提塔的操作上, 要保持塔的界位在较高的位置, 防止携带抽余油进入后面的两塔;如果要在苯纯度达到99.9的情况下进一步提高苯纯度, 因为芳烃在环丁砜中的溶解度远大于非芳, 可以适当降低溶剂比, 提高返洗比, 把富溶剂的非芳置换出来。
在后面C0204, 汽提水和汽提蒸汽的量也会影响苯纯度, 苯水共沸物的水含量在8.8%, 一般情况下, E0209的蒸发量足以与苯形成共沸物, 所以水量的大小主要取决于水洗塔需要的水洗量的大小。要使水与苯在V0204里充分分离, 要适当减小水汽提量, V0204液位也要尽量高一点, 让水苯有充分的时间分离。
最后, 增加苯在中间罐中的静置时间, 在最近操作中, 静置时间超过四小时能保证苯结晶点在5.35℃, 如果静置时间在六小时以上, 可以保证结晶点在5.40℃以上甚至达到5.45℃。
在回收塔C-0204中, 用蒸汽作为汽提介质使苯与溶剂分离, 汽提蒸汽的量不能过大也不能太小, 如果蒸汽量过大, 水下蒸发的过程中会携带一部分溶剂进入回收塔V0204, 会污染V0204里的苯, 导致苯中硫含量过大, 进而污染苯中间罐, 也会导致苯与水来不及分离, 苯的结晶点偏低。如果汽提水量过小, 贫溶剂里就会含油, 影响贫溶剂在抽提塔里的溶解能力, 同时水洗水量就不够, 不足以洗净水洗塔C0202的抽余油的溶剂。现在通过一段时间的操作摸索水洗水量保持在1100~1400kg/h为宜。
通过水循环的优化操作, 装置的参数平稳率大大提高, 苯中间罐结晶点不合格的现象也大大减少, 抽余油的溶剂含量也能达到合格的标准, 优化操作作用明显。
摘要：苯抽提装置是重整装置的后续装置, 主要产品是苯和抽余油, 长庆石化公司苯抽提装置采用环丁砜抽提工艺, 在装置运行过程中出现了装置平稳率下降、苯结晶点过低和抽余油溶剂含量偏高的现象, 这与水循环的运行不正常有直接关系, 通过针对水循环出现的问题分析和采取优化手段, 装置平稳率有了很大程度的提高, 苯产品纯度达到99.95%以上, 结晶点大于5.4℃, 抽余油溶剂含量<15ppm, 均达到设计要求。
[1] 中国石化集团石油化工科学研究院.庆阳石化公司10万吨/年苯抽提工艺包[P].中国ZL99107785.7, ZL01119818.4, 2009.
[2] 张志良肖庆伟.SED芳烃抽提工艺的工业应用[J].石油炼制与化工, 2008, 39 (4) :41-45.
