大芳烴抽提工藝原理

會(huì)計(jì)學(xué)1大芳烴抽提工藝原理

溶劑液－液抽提法是分離芳烴的主要手段，該方法是一種物理分離過程，又稱液－液萃取。它所依據(jù)的原理是利用烴類各組分在溶劑中溶解度不同，即當(dāng)溶劑與原料油混合后，溶劑對(duì)芳烴和非芳烴進(jìn)行選擇性溶解，形成組成和密度都不相同的兩相，即溶劑相（分散相）、抽余相（連續(xù)相），在抽提塔中的溶劑相與原料油在塔板之間經(jīng)過多次逆流接觸傳質(zhì)，最終在塔頂?shù)玫椒紵N含量很低的抽余油，在塔底得到富含芳烴的富溶劑。從而使芳烴和非芳烴達(dá)到分離的目的。2、芳烴抽提原理第2頁/共13頁第1頁/共13頁抽提過程要有效地進(jìn)行，必須滿足下列條件：1)抽提原料中各組分在溶劑中有不同的溶解度；2)溶劑對(duì)芳烴有較高的溶解度；3)溶劑與非芳烴不能完全互溶；4)溶劑相和抽余相具有不同的比重，并明顯分為兩層；5)溶劑對(duì)各種烴類的溶解度按大小排列為：6)芳烴與非芳烴在環(huán)丁砜中存在著明顯的溶解度差異，這個(gè)差異就是芳烴與非芳烴之間溶解度的距離。抽提原理第3頁/共13頁第2頁/共13頁

在同一類烴中，隨分子量的增加，溶解度降低。即：苯＞甲苯＞二甲苯＞重質(zhì)芳烴；輕質(zhì)環(huán)烷烴或烯烴＞重質(zhì)環(huán)烷烴或烯烴；輕質(zhì)烷烴＞重質(zhì)烷烴。環(huán)烷烴或烯烴＞直鏈烷烴；第4頁/共13頁第3頁/共13頁

在芳烴抽提工藝中，習(xí)慣上往往把芳烴與非芳烴在溶劑中溶解度的差異叫做分類選擇性。分類選擇性大，有利于抽提。而把同類烴中不同分子量的烴，在溶劑中溶解度的差異，叫做輕重選擇性。輕重選擇性小有利于芳烴抽提。在抽提塔操作中，抽提速度與接觸面積成正比，抽提塔的結(jié)構(gòu)，分散相和連續(xù)相的選擇，應(yīng)有利于擴(kuò)大兩相的接觸面積；濃度差是推動(dòng)抽提進(jìn)行的主動(dòng)力，采用逆流式抽提，加大溶劑比，有利于增加濃度差；增加兩相的運(yùn)動(dòng)速度，減小相邊界上液體層的厚度，有利于傳質(zhì)；保證必要的抽提時(shí)間，以達(dá)到要求的芳烴收率。第5頁/共13頁第4頁/共13頁環(huán)丁砜性質(zhì)中文名稱：環(huán)丁砜英文名稱：sulfolane中文名稱2：四亞甲基砜噻吩烷砜英文名稱2：tetramethylenesulfoneCASNo.：126-33-0分子式：C4H8O2S分子量：120.16理化特性主要成分：純品外觀與性狀：無色液體。熔點(diǎn)(℃)：27.4-27.8沸點(diǎn)(℃)：285相對(duì)密度(水=1)：1.26（30攝氏度）相對(duì)蒸氣密度(空氣=1)：4.2閃點(diǎn)(℃)：176第6頁/共13頁第5頁/共13頁性質(zhì)描述:無色無味固體，在27-28℃時(shí)，熔化成無色透明液體。凝固點(diǎn)（99.8%濃度）26℃，具有很好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。蒸氣壓（Pa）：1940（150℃）；11400（200℃）折光率：1.48-1.483（30攝氏度）溶解性：與水混溶，可混溶于丙酮、苯、混合二甲苯、甲硫醇、乙硫醇混溶，也可溶于芳烴和醇類，對(duì)石蠟烴和烯烴溶解度很小。燃爆危險(xiǎn)：本品可燃，具腐蝕性，可致人體灼傷。危險(xiǎn)特性：遇明火、高熱可燃。

第7頁/共13頁第6頁/共13頁本裝置環(huán)丁砜規(guī)格項(xiàng)目方法指標(biāo)密度，30℃，kg/m3ASTMD40521260~1270硫，%(m)ASTMD404526.0~27.0熱穩(wěn)定性UOP599-68T或相當(dāng)20mgSO2/kg最大水，%(m)GB/T1133需測(cè)定灰分，%(m)ASTMD4820.1最大餾程ASTMD1078282℃，最大餾出5%288℃，最小餾出95%（溫度需校正到760mmHg）GLC分析丙環(huán)丁砜醚環(huán)丁烯砜UOP608-650.2%(m)最大0.2%(m)最大第8頁/共13頁第7頁/共13頁

用作抽提的溶劑,要有高度的選擇性,即盡可能將芳烴全部抽提出來;要求與芳烴有足夠的沸點(diǎn)差,以便在精餾時(shí),很方便的將它們分離;還要求有足夠的熱穩(wěn)定性,抗氧化安定性,無毒和價(jià)廉。工業(yè)用芳烴抽提劑對(duì)芳烴的溶解能力由高至低的次序?yàn)?N-甲基吡咯烷酮,四乙二醇醚>環(huán)丁砜,N-甲?；鶈徇?gt;二甲基亞砜,三乙二醇醚>二乙二醇醚。選擇性以環(huán)丁砜和二甲基亞砜為最好,三乙二醇醚和N-甲?；鶈徇沃?N-甲基吡咯烷酮最差。此外,環(huán)丁砜還具有密度大、粘度小的優(yōu)點(diǎn)。因此,在眾多工業(yè)用抽提劑中,要數(shù)環(huán)丁砜最好（綜合選擇性、溶解能力、熱穩(wěn)定性）,其次是N-甲?；鶈徇退囊叶济?。

幾種溶劑比較第9頁/共13頁第8頁/共13頁4、主要塔工藝原理與作用抽提塔C-2401

抽提塔的原理是利用烴類各組分在溶劑中溶解度不同，通過液／液萃取的方式，實(shí)現(xiàn)分離芳烴和非芳烴的目的。即當(dāng)溶劑與原料油混合后，溶劑對(duì)芳烴和非芳烴進(jìn)行選擇性溶解，形成組成和密度都不相同的兩相，即溶劑相(分散相)、抽余相(連續(xù)相)，在抽提塔中的溶劑相與原料油在塔板之間經(jīng)過多次逆流接觸傳質(zhì)，最終在塔頂?shù)玫椒紵N含量很低的抽余油，在塔底得到富含芳烴的富溶劑。抽提過程要有效地進(jìn)行，必須滿足下列條件：抽提原料中各組分在溶劑中有不同的溶解度；溶劑對(duì)芳烴有較高的溶解度；溶劑與非芳烴不能完全互溶；溶劑相和抽余相具有不同的比重，并明顯分為兩層。抽提塔是使用溶劑分離芳烴與非芳烴的主要設(shè)備。以進(jìn)料口為界：上部叫回收段（或叫抽提段），是溶劑溶解烴類的主要部分；下部叫返洗段，是輕質(zhì)非芳置換重質(zhì)非芳以達(dá)到分離重質(zhì)非芳的目的。第10頁/共13頁第9頁/共13頁溶劑分離器

出抽提塔的抽余油中夾帶和溶解一定量的溶劑，脫除抽余油中所攜帶的溶劑，可降低溶劑消耗并保證抽余油質(zhì)量。溶劑分離器為三段式結(jié)構(gòu)。出抽提塔的抽余油首先通過其下段，在內(nèi)裝的功能件的作用下，抽余油攜帶的大部分溶劑得到回收；之后的抽余油經(jīng)過抽余油水洗塔進(jìn)一步脫除抽余油中的少量溶劑后，返送至該設(shè)備的中、上兩段；在內(nèi)裝的膜分離件的作用下可保證抽余油產(chǎn)品中的水、溶劑含量合格，實(shí)現(xiàn)回收溶劑降低溶劑消耗、提高抽余油質(zhì)量的目的。

第11頁/共13頁第10頁/共13頁關(guān)于主要工藝參數(shù)意義的說明回流比必要的回流比可保證產(chǎn)品的品質(zhì)。然而回流比過大，除了消耗能量外，因塔頂汽液相負(fù)荷增大，也可能產(chǎn)生霧沫夾帶現(xiàn)象。溶劑比溶劑比是調(diào)節(jié)芳烴回收率的主要手段，一般溶劑比增加芳烴回收率增加，但芳烴質(zhì)量下降。因此在進(jìn)料量或進(jìn)料組成有明顯改變時(shí)，要及時(shí)調(diào)整溶劑量，保證溶劑比適當(dāng)。一般在原料中芳烴含量高及抽提溫度低時(shí)，溶劑比