芳烃液液抽提技术与传统技术对比

芳烃液液抽提技术与传统技术对比

张鑫

大庆市大庆石化公司化工一厂

摘要：芳烃抽提技术主要是从重整生成油或者乙烯裂解汽油中得到苯等产品的技术。国内已工业化的芳烃抽提技术主要有中国石化工程建设有限公司开发的液液抽提技术以及中国石化石油化工科学研究院开发的传统技术。两种技术各有所长，针对不同的原料组成以及产品方案，应具体选择使用哪种技术。本文主要研究，针对乙烯裂解汽油进料，生产苯、汽油调和组分的情况下，探讨比较两种技术的适用性。

关键词：液液抽提；传统；能耗

1 前言

目前国内装置应用的芳烃抽提技术有两种，即液液抽提技术和传统技术。已有人做过两种技术的定性对比[1,2]。如果是生产苯、甲苯的两苯抽提装置，两种技术的相对优劣则不能一概而论，需进一步探讨。从原料组成角度，芳烃抽提单元一般有两种进料：乙烯裂解汽油加氢装置C6～C8以及重整生成油进料。两种进料的芳烃含量及芳烃组成差别较大，典型的乙烯裂解汽油加氢装置C6～C8和重整生成油进料的组成。

一般来说，对于乙烯裂解汽油进料，因其芳含较高，非芳含量较低，在传统塔内只需消耗较低的热负荷即可实现芳烃和非芳烃的分离，因此采用传统技术有优势。对于芳烃含量相对较低的重整进料，因非芳烃含量较高，上述传统技术的能耗优势减弱。综上，针对芳烃含量相对较低的重整进料，以液液萃取生产苯、甲苯为生产方案。

2 两种技术对比

2.1 液液抽提技术

液液抽提技术的原理是利用溶剂对芳烃和非芳烃的溶解度不同而改变其在两相中的分配，从而实现芳烃分离出来的一种工艺[3]。一般来说，通过抽提得到的混合芳烃再通过常规精馏手段对其中的芳烃组分进一步分离，从而得到苯、甲苯等目标产品。液液抽提技术的核心是溶剂的选择。实际生产中，综合考虑选择性、芳烃溶解性、沸点差、毒性腐蚀性、价格及可获得性，通常将环丁砜作为工业芳烃抽提装置的溶剂。该方法具有溶剂比低、回流比低以及溶剂水分少的优点，且芳烃回收率高，产品纯度高，因而得到广泛运用。

从抽提塔底来的富溶剂在塔顶压力与流量串级控制下入贫富溶剂换热器与贫溶剂换热后入汽提塔顶。在汽提塔内，非芳烃与一定量的芳烃从汽提塔顶蒸出，与水汽提塔顶来的轻非芳混合后经汽空冷及水冷冷却后进入汽提塔顶罐，分离出的水送至水汽提塔；油相则送往抽提塔下部作为返洗芳烃用以去除重质芳烃。汽提塔底的富溶剂送至回收塔。从水汽提塔来的蒸汽和水入回收塔底部作为汽提介质。混合芳烃与少量水蒸汽从回收塔塔顶蒸出，经过回收塔顶空冷及水冷器冷却后进入到塔顶回流罐进行油水分离。从回流罐出来的油相，一部分作为回流，其余泵送至中间罐区的混合芳烃中间罐；回流罐的水相则经泵抽出并送往抽余油水洗塔作为非芳烃水洗水。回收塔底的贫溶剂，一小部分进入溶剂再生塔进行溶剂再生，大部分的贫溶剂则在与物料换热冷却后循环至抽提塔顶部。为了避免环丁砜的分解，回收塔和溶剂再生塔在负压下操作。

在水汽提塔中，对来自抽余油水洗塔和汽提塔顶回流罐的水进行汽提。水汽提塔重沸器用回收塔底的贫溶剂作为加热热源。大部分水汽化后入溶剂再生塔作为再生蒸汽，与再生后的溶剂一同入回收塔底作为汽提介质。水汽提塔顶含少量烃的蒸汽在流量控制下送往汽提塔顶空冷器；自水汽提塔重沸器的少量含溶剂水也送至回收塔底作为汽提水。

在溶剂再生塔内，聚合了的溶剂及其他机械杂质从塔底不定期地排出。再生汽化的溶剂后从塔顶出来返回至回收塔底。

2.2 传统技术

传统技术与液液抽提技术不同，它是通过加入的溶剂改变组分间的相对挥发度，从而在抽提精馏塔内实现芳烃和非芳烃的分离。其工艺操作原理与液液抽提类似，都是先通过预分馏对馏分进行切割蒸馏，经泵将 C6 馏分作为原料打入抽提单元。不同点在于传统技术中的传统塔，经过提馏段的提纯，芳烃几乎全部富集到塔底；精馏段通过回流回收溶剂，并使非芳烃富集于气相，从塔顶馏出。同样的，传统的核心也是溶剂。此工艺适用于分离苯。此技术工艺流程短，核心设备只有抽提精馏塔及溶剂回收塔，工艺操作简单，投资较低，且能耗明显较少。

原料与贫溶剂换热后送至传统塔。贫溶剂经与进料换热和水冷器冷却后进入传统塔。控制贫溶剂流量以维持一定的溶剂比，传统塔重沸器的热源是2.2MPa(G)蒸汽，中段重沸器热源是贫溶剂。非芳烃从传统塔塔顶出来后进入非芳烃蒸馏塔，而塔底的富溶剂进料到回收塔。

非芳蒸馏塔塔顶物料经空冷器冷凝冷却后进入回流罐。水从回流罐底通过水泵抽出，小部分非芳烃作为回流返回非芳蒸馏塔，其余作为抽余油产品送出装置。非芳蒸馏塔的重沸器的热源是贫溶剂。

回收塔在真空条件下操作，进行芳烃与溶剂的分离。经过再生的溶剂与汽提水一起从底部进入回收塔。塔顶为混合芳烃和少量水蒸气，经塔顶的空冷器和水冷器冷却后进入回流罐，进行混合芳烃和水的分离。回收塔回流罐的芳烃一部分作为回流返回回收塔，其余泵送至装置界区外。回收塔塔底贫溶剂中的小部分送到溶剂再生塔进行再生，其余大部分经过多次换热后返回到

传统塔。非芳烃蒸馏塔和回收塔塔顶回流罐的水用泵送到贫溶剂/汽提水换热器，蒸发后返回至溶剂再生塔底部。

同样的，溶剂再生塔的作用是去除溶剂中的机械杂质和聚合物。再生后的溶剂与蒸汽一起从溶剂再生塔顶返回至回收塔塔底，塔底的残渣视情况间断排出。

3 结束语

根据上述流程描述可知，两种芳烃抽提技术的主要区别在于传统技术的传统塔和液液抽提技术的抽提塔和汽提塔的配置，如果是单苯抽提装置，传统技术因其工艺流程短、苯产品可直接从传统塔侧线抽出而具有优势；如果是生产苯、甲苯、混合二甲苯的三苯抽提装置，行业内主要采用液液抽提技术。

参考文献

[1]徐卫林.环丁砜传统与液液抽提分离苯工艺技术对比.扬子石油化工，2021，16（2）：13-16.

[2]袁天聪.芳烃抽提工艺评析.石油化工设计，2021，20（4）：5-8.

[3]娄海生，唐祉祎，崔立中.芳烃抽提技术探讨.石油化工设计，2021，24（2）：11-13.