芳烴萃取溶劑環丁碸的淨化裝置的製作方法

2023-08-12 11:09:36 1

專利名稱：芳烴萃取溶劑環丁碸的淨化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於石油化工領域，特別涉及芳烴萃取溶劑環丁碸的淨化技術。
背景技術：
近年來我國的乙烯工業迅猛發展，乙烯產量由二十世紀八十年代的每年不足100萬噸提高至每年500萬噸以上，與之配套的裂解汽油生產芳烴工藝也隨之發展；芳烴產品市場需求不斷穩定擴大，芳烴裝置經濟效益一直較好，生產規模不斷擴大。目前我國芳烴生產基本採用溶劑萃取工藝，芳烴萃取溶劑大多採用環丁碸。工業上長期循環使用的環丁碸溶劑因系統設備、管線腐蝕、溶劑氧化降解等原因造成環丁碸溶劑的汙染，主要汙染物為固體顆粒和降解產生的酸性物質。汙染的環丁碸溶劑給裝置的平穩、經濟運行帶來了一系列不利的影響1)、溶劑的PH值降低。由於環丁碸在工藝過程中降解產生的酸性物質，使系統中環丁碸的PH值不斷降低，酸性物質造成設備腐蝕，腐蝕產物又會進一步促進環丁碸的降解，PH值最低可到3.5左右。目前國內普遍採用注入單乙醇胺以抑制PH值的降低，不但單乙醇胺消耗增加，而且效果不十分理想。
2)、系統腐蝕加劇。由於環丁碸的降解，PH值不斷降低，系統設備、管線、閥門等腐蝕嚴重，引起裝置洩露，影響裝置運行周期和裝置的安全生產。
3)、設備結垢堵塞嚴重。設備腐蝕產物和溶劑降解產物的增加，造成設備管線儀表堵塞嚴重，影響裝置的正常運行。溶劑換熱器結垢，換熱效果降低，一方面導致溶劑溫度高，加劇溶劑的降解，影響溶劑的選擇性，影響產品質量；另一方面造成汽提塔進料溫度低，影響操作。塔盤堵塞，造成抽提、分離效果差。儀表顯示不正常、調節閥易堵；泵入口過濾器清洗頻繁。
4)、溶劑的選擇性下降。溶劑的汙染嚴重，影響溶劑的選擇性，操作困難，產品質量不穩定。
5)、劑耗升高。溶劑汙染、劣化，一方面須增加環丁碸溶劑補充量，維持溶劑的性能，同時須增加單乙醇胺注入量，保持溶劑PH值；汙染嚴重影響裝置的運行時，則須大量補充新劑進行置換，造成溶劑消耗大幅度升高，生產成本增加。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種芳烴萃取溶劑環丁碸的淨化裝置，能夠有效脫除溶劑中的固體顆粒、酸性物質等汙染物，易操作，成本低。
本實用新型芳烴萃取溶劑環丁碸的淨化裝置，其特徵在於依次由進料泵、精密過濾器、吸附罐及之間的連接管組成，進料泵端連接進料管，吸附罐端連接出料管。
本實用新型不影響芳烴溶劑萃取裝置的正常運行，進料泵端的進料管和吸附罐端的出料管連接在溶劑環丁碸進入芳烴溶劑萃取裝置中的抽提塔的管道上，或者與溶劑環丁碸貯罐連接(溶劑進入本實用新型裝置，淨化處理後再返回到貯罐中)。在運行的裝置上，溶劑環丁碸是循環使用的，對它的淨化採用的是在線淨化復活，這樣可以降低設備投資，容易操作。環丁碸在本實用新型的淨化裝置內先通過過濾脫除＞1μm固體顆粒，再經過化學吸附脫除酸性物質和聚合物。以下詳細描述1)固體顆粒的脫除工業長期循環使用的環丁碸溶劑中固體顆粒粒度分布如下＜1μm固體顆粒3～6％、1～10μm固體顆粒30～50％、＞10μm固體顆粒佔40～65％，一般工業裝置採用的25μm的機械過濾器根本不能有效地脫除環丁碸溶劑中的固體顆粒雜質。通過多次對比試驗和篩選，確定優選採用立足脫除＞1μm的固體顆粒的膜過濾器。
2)酸性物質的脫除工業長期循環使用的環丁碸溶劑在氧和高溫下產生H2SO3及磺酸類等有機酸性物質，也伴隨產生少量二氧化硫，SO2又和不飽和醛進行可逆反應，形成腐蝕性極強的酸，它在蒸餾環境下也分解，還可以再產生聚合物和酸性聚合物(弱酸)。
溶劑中酸性物質和聚合物的脫除採用化學吸附脫除技術，在對分子篩、活性炭、白土、弱鹼樹脂、強鹼樹脂等多種型號規格的材料進行了各種組合試驗後，最終確定採用分子篩和強鹼樹脂兩級吸附方式，即先通過分子篩吸附，然後再通過強鹼樹脂吸附。吸附罐可以由一個或一個以上串聯組成。當採用一個吸附罐時，在罐內的上部填裝分子篩，下部裝填強鹼樹脂；也可以是一個罐裝分子篩，一個罐裝強鹼樹脂。根據溶劑質量情況，為了提高吸附效果，可以經過兩次或多次吸附。根據情況還可以再經過一道白土吸附，主要是脫色。分子篩體積比例為10～30％、強鹼樹脂體積比例為50～70％、白土體積比例為5～20％。分子篩一般選用3A分子篩或5A分子篩。
本實用新型的優點有效脫除溶劑中的固體顆粒、酸性物質等汙染物，提高溶劑的PH值，減緩設備腐蝕、結垢，延長裝置運行周期；改善溶劑的性能，改善操作；降低溶劑和單乙醇胺消耗；減少溶劑再生塔運行時間，降低裝置能耗。
1)固體顆粒的脫除實驗室評價＞1μm的固體顆粒脫除率97.58％，工業裝置應用實際＞1μm的固體顆粒脫除率＞95％。
2)酸性物質的脫除實驗室評價溶劑中酸性物質和聚合物的脫除率90.34％，工業裝置應用實際酸性物質和聚合物的脫除率＞85％。
該技術首次在中國石化公司A廠進行了工業實驗應用，取得了明顯的效果。
1)、溶劑質量實施前溶劑環丁碸外觀為黑色、不透明，外觀色度10#(Q/HCD004-2003)，靜置有大量的沉澱物；淨化脫酸技術處理後的環丁碸為淺黃色、無沉澱，外觀色度達到了2#標準。
2)、固體顆粒脫除固體顆粒以腐蝕產物和降解、聚合產物為主，樣品長時間沉澱後，聚集底部，並呈焦狀，經雷射粒度分析儀測定，淨化前，焦態固體顆粒含量1.20％，淨化後，焦態固體顆粒含量＜500ppm，脫除率＞95％。
3)、溶劑PH值變化淨化處理前溶劑PH值在5～6，淨化脫酸處理後溶劑PH值達到7.9，說明溶劑中酸性物質被有效脫除。淨化後2個月不需添加單乙醇胺、溶劑環丁碸消耗量每月減少5噸。
4)、其他指標淨化後的環丁碸，其膠質、純度、環丁碸烯烴含量、水份、灰份、總硫、餾程同淨化前相比有改善的趨勢。


圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為芳烴溶劑萃取裝置示意圖。
圖中1進料泵 2精密過濾器 3一級吸附罐 4二級吸附罐 5連接管 6進料管 7出料管 8抽提塔 9汽提塔 10回收塔 11本實用新型的裝置 12泵 13環丁碸貯罐具體實施方式
如圖1，本實用新型的裝置由進料泵1、精密過濾器2、一級吸附罐3、二級吸附罐4組成。精密過濾器為膜過濾器，一級吸附罐3和二級吸附罐4內分別都是上部裝填分子篩，中部裝填強鹼樹脂，下部裝填白土，分子篩的體積比例為10～30％、強鹼樹脂的體積比例為50～70％、白土的體積比例為5～20％。或者吸附罐由三個組成，每個罐依次分別裝分子篩、強鹼樹脂、白土，罐的體積比按照所裝吸附劑的體積比。分子篩為3A分子篩或5A分子篩。
圖2是在原有芳烴溶劑萃取裝置上增設了本實用新型的裝置11。原料油(含芳烴)進抽提塔8中部，與塔頂進入的溶劑環丁碸逆向接觸，完成抽提過程，塔頂出抽餘油，塔底富溶劑進汽提塔9，塔頂閃蒸出的少量非芳烴作為返洗液返回抽提塔底部；塔底富溶劑進回收塔10，實現溶劑與芳烴的分離，塔頂出芳烴，塔底貧溶劑到抽提塔頂部，完成溶劑循環。本實用新型的淨化裝置連接在貧溶劑進抽提塔8的管道上，在貧溶劑進抽提塔8前抽出處理後返回。溶劑在本實用新型中先在精密過濾器中過濾脫除＞1μm固體顆粒，再經過吸附罐通過化學吸附脫除酸性物質和聚合物。
權利要求1.芳烴萃取溶劑環丁碸的淨化裝置，其特徵在於依次由進料泵、精密過濾器、吸附罐及之間的連接管組成，進料泵端連接進料管，吸附罐端連接出料管
2.根據權利要求1所述的淨化裝置，其特徵在於所述精密過濾器為膜過濾器。
3.根據權利要求1所述的淨化裝置，其特徵在於所述吸附罐由一個或一個以上串聯組成。
專利摘要芳烴萃取溶劑環丁碸的淨化裝置，依次由進料泵、精密過濾器、吸附罐及之間的連接管組成，進料泵端連接進料管，吸附罐端連接出料管。本實用新型不影響芳烴溶劑萃取裝置的正常運行，進料泵端的進料管和吸附罐端的出料管連接在溶劑環丁碸進入芳烴溶劑萃取裝置中的抽提塔的管道上，或者與溶劑環丁碸貯罐連接。在運行的裝置上，溶劑環丁碸是循環使用的，對它的淨化採用的是在線淨化復活，這樣可以降低設備投資，容易操作。環丁碸在本實用新型的淨化裝置內先通過過濾脫除＞1μm固體顆粒，再經過化學吸附脫除酸性物質和聚合物。
文檔編號C07D333/48GK2709446SQ20042005176
公開日2005年7月13日 申請日期2004年6月21日 優先權日2004年6月21日
發明者趙學法, 韓進東 申請人:韓進東