亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        芳烴抽提蒸餾工藝溶劑環(huán)丁砜中重組分的脫除

        2020-12-02 07:39:10高思亮唐文成田龍勝
        石油煉制與化工 2020年12期
        關(guān)鍵詞:環(huán)丁砜油劑甲苯

        高思亮,唐文成,趙 明,田龍勝

        (中國石化石油化工科學(xué)研究院,北京 100083)

        苯(B)、甲苯(T)、二甲苯(X)是重要的石油化工基礎(chǔ)原料,2017年全球每年苯和二甲苯的產(chǎn)量超過115 Mt[1-2],甲苯產(chǎn)量約41 Mt[3]。目前工業(yè)上分離三苯(BTX)的主要方法是液液抽提或抽提蒸餾工藝[4-5],而抽提溶劑的性能和純度直接影響著分離效果。由于具有對芳烴的選擇性高、熱穩(wěn)定性較好、腐蝕性低、毒性低等優(yōu)點,環(huán)丁砜已成為應(yīng)用最廣泛的抽提溶劑之一[6-10]。

        加氫裂解汽油中的C6~C8餾分是生產(chǎn)BTX的重要原料,然而以其為原料生產(chǎn)BTX時,容易在抽提蒸餾過程中產(chǎn)生溶劑環(huán)丁砜劣化的問題。原因之一是,在上游加工過程中通常先對裂解汽油進行餾分切割,得到C6~C8餾分后再加氫,在加氫過程中會產(chǎn)生微量的沸點范圍為150~300 ℃的重組分,這些重組分進入后續(xù)抽提蒸餾單元后很難通過常規(guī)的溶劑再生工藝排出裝置,從而在溶劑中累積,導(dǎo)致溶劑的分離效果下降。卜雪鋒等[11]報道了由于重組分累積導(dǎo)致溶劑劣化的現(xiàn)象,提出在抽提蒸餾單元增設(shè)預(yù)分餾塔,將三苯抽提改為兩苯(苯、甲苯)抽提,并增設(shè)水蒸氣汽提凈化溶劑的方法,最終可將環(huán)丁砜純度從90%提高至99%以上。該方法需要對抽提蒸餾工藝進行較大改造,且改造后無法獲得二甲苯產(chǎn)品。由此可見,開發(fā)適用于處理寬餾分原料且工業(yè)上易于實現(xiàn)的環(huán)丁砜脫重組分(簡稱環(huán)丁砜脫重)凈化工藝,是實現(xiàn)芳烴抽提裝置長周期平穩(wěn)運行的必要措施[12-13]。

        經(jīng)分析,上述導(dǎo)致溶劑劣化的重組分主要包括C9+非芳烴、烷基苯及少量多環(huán)芳烴。由于C9+非芳烴在環(huán)丁砜中的溶解度極低,一旦累積會與環(huán)丁砜溶劑分相,因此可以通過設(shè)置靜置罐,將不溶于溶劑的上相(C9+非芳烴)去除;而C9+芳烴在環(huán)丁砜中有一定的溶解度,很難通過閃蒸或水蒸氣汽提等方法完全分離。本研究擬以C9+混合芳烴模擬溶劑中累積的重組分,通過考察抽余油反萃取、水洗以及抽余油反萃取-水洗耦合等方法,探索環(huán)丁砜脫重提純的最佳途徑,以期為加氫裂解汽油抽提蒸餾工藝的改進提供參考。

        1 實 驗

        1.1 試 劑

        試驗所用試劑的規(guī)格(或純度)以及來源見表1。

        表1 試劑規(guī)格(或純度)及來源

        1.2 試驗方法及數(shù)據(jù)處理

        根據(jù)加氫裂解汽油芳烴抽提蒸餾工藝的模擬分離結(jié)果配制C6~C8抽余油、富溶劑,并配制沸點范圍為152~244 ℃的重組分混合溶液,其組成分別如表2~表4所示。

        表2 抽余油組成 w,%

        表3 富溶劑組成 w,%

        表4 重組分混合溶液組成 w,%

        將一定質(zhì)量的重組分與環(huán)丁砜混合,作為待再生貧溶劑。在實際生產(chǎn)過程中,當(dāng)貧溶劑中環(huán)丁砜質(zhì)量分數(shù)(即環(huán)丁砜純度)低于98%時,分離效果會明顯下降,但為了便于準確測量重組分的脫除效果,將待再生貧溶劑中重組分的質(zhì)量分數(shù)配制為4.75%。

        將一定質(zhì)量的重組分與富溶劑混合,作為待再生富溶劑,其中重組分的質(zhì)量分數(shù)配制為5.10%。

        分別將適量待再生貧溶劑與反萃取劑(抽余油)或水混合,將適量待再生富溶劑與水混合,置于三角瓶中,震蕩搖勻后,將三角瓶放入恒溫水浴于一定溫度下平衡2 h,使液體分相并采用HP6890氣相色譜儀分析上層(油相)和下層(溶劑相)組成。色譜柱為柱長60 m、內(nèi)徑0.32 mm的毛細柱,固定液為改性PEG20000,F(xiàn)ID氫火焰離子檢測器。色譜分析條件為:檢測器溫度280 ℃,起始柱溫120 ℃并保持5 min,然后以20 ℃min速率升溫至190 ℃,維持20 min;載氣為高純氮氣,流速25 mLmin;燃氣為高純氫氣,流速30 mLmin;助燃氣為凈化空氣,流速350 mLmin。

        抽余油反萃取后,溶劑相會溶解少量抽余油,實際操作中可將這部分溶劑返回至抽提蒸餾塔,溶解的抽余油即能完全去除。因此可將溶劑相中的環(huán)丁砜與重組分的質(zhì)量分數(shù)歸一,并按照文獻[14]的方法校正環(huán)丁砜的質(zhì)量分數(shù),最終計算得到環(huán)丁砜的純度與各重組分的質(zhì)量分數(shù)。

        水洗待再生貧溶劑得到的溶劑相中,由于水不出峰,可直接校正得到環(huán)丁砜純度。水洗待再生富溶劑得到的溶劑相中含有BTX,這部分輕質(zhì)芳烴可以通過溶劑回收完全分離,因此同樣可將環(huán)丁砜與重組分的質(zhì)量分數(shù)歸一并進行校正,進而得到環(huán)丁砜的純度與各重組分的質(zhì)量分數(shù)。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 抽余油反萃取法

        在芳烴抽提單元,利用抽余油反萃取貧溶劑是較容易實現(xiàn)的。定義抽余油與待再生貧溶劑的質(zhì)量比為油劑比,考察反萃取溫度為40 ℃時,不同油劑比條件下重組分在貧溶劑中的質(zhì)量分數(shù),結(jié)果如圖1所示。由圖1可見,隨著油劑比的增加,貧溶劑中重組分含量明顯減少。在油劑比為1.0的條件下,大部分直鏈烷基苯(正丁基苯、正戊基苯)在貧溶劑中的含量已大幅下降,如反萃取前后正丁基苯在貧溶劑中的質(zhì)量分數(shù)從1.017%降至0.111%,減少了89.1%。多環(huán)芳烴(萘、1-甲基萘)較難脫除,在油劑比為4.0的條件下,貧溶劑中萘的質(zhì)量分數(shù)僅能從反萃取前的0.435%降至0.105%,減少了75.9%。這可能是由于與直鏈烷基苯相比,多環(huán)芳烴極性較強,與環(huán)丁砜的分子間相互作用力更大,較難實現(xiàn)萃取分離。

        圖1 油劑比對貧溶劑中重組分質(zhì)量分數(shù)的影響■—異丙苯; ●—3-乙基甲苯; ▲—正丁基苯; 正戊基苯; ◆—萘; 甲基萘

        在此基礎(chǔ)上,進一步考察溫度對抽余油反萃取重組分的影響。當(dāng)油劑比為1.0時,不同溫度條件下各重組分在貧溶劑中的質(zhì)量分數(shù)如表5所示。從表5可以看出:溫度對異丙苯和3-乙基甲苯的脫除效果影響最大,當(dāng)溫度從40 ℃升高至60 ℃時,二者的質(zhì)量分數(shù)均減少約60%;而多環(huán)芳烴的脫除受溫度影響較小,升溫至60 ℃后,萘和1-甲基萘的質(zhì)量分數(shù)僅減少約27%。

        表5 貧溶劑中重組分的質(zhì)量分數(shù) %

        反萃取溫度和油劑比對環(huán)丁砜純度的影響如圖2所示。由圖2可見:當(dāng)反萃取溫度從40 ℃升至50 ℃時,在較低的油劑比條件下,環(huán)丁砜的純度有一定提高,而當(dāng)油劑比大于2.0時,提高幅度不明顯;溫度升至60 ℃,環(huán)丁砜純度在各油劑比條件下均明顯改善,當(dāng)油劑比為2.0時,環(huán)丁砜純度已達99.2%,當(dāng)油劑比為4.0時,純度可進一步提高至99.6%。

        圖2 反萃取溫度和油劑比對貧溶劑中環(huán)丁砜質(zhì)量分數(shù)的影響反萃取溫度,℃:■—40; ●—50; ▲—60

        采用此方法時,反萃取后的抽余油中會含有質(zhì)量分數(shù)約為0.5%的環(huán)丁砜,需要經(jīng)過進一步水洗才能作為抽余油產(chǎn)品送出裝置。

        2.2 水洗貧溶劑法

        圖3 貧溶劑水洗比對貧溶劑中重組分質(zhì)量分數(shù)的影響■—異丙苯; ●—3-乙基甲苯; ▲—正丁基苯; 正戊基苯; ◆—萘; 甲基萘

        水洗貧溶劑是另一種工業(yè)上易于實現(xiàn)的溶劑凈化方法。水的加入能夠降低重組分在環(huán)丁砜溶劑中的溶解度,使得原本溶解的重組分與溶劑分相,進而實現(xiàn)分離。定義水洗水與待再生貧溶劑的質(zhì)量比為貧溶劑水洗比,考察水洗溫度為40 ℃時溶劑中重組分的含量變化,結(jié)果如圖3所示。由圖3可見:隨著水洗比的增加,重組分在貧溶劑中的質(zhì)量分數(shù)降低,其中直鏈烷基苯在較低的水洗比條件下即可大幅度脫除,與抽余油反萃取得到的結(jié)果類似;當(dāng)水洗比大于1.5后,包括多環(huán)芳烴在內(nèi)的各重組分在貧溶劑中的質(zhì)量分數(shù)均明顯下降,且隨著水洗比的繼續(xù)增大,下降趨勢趨于穩(wěn)定。

        進一步考察溫度及水洗比對環(huán)丁砜純度的影響,結(jié)果如圖4所示。由圖4可見:隨著水洗比增大,環(huán)丁砜純度提高;隨著溫度升高,環(huán)丁砜純度降低,水洗效果變差。試驗范圍內(nèi),水洗再生后的環(huán)丁砜純度最高為98.9%,此時分離得到的重組分總量很少,且其中環(huán)丁砜的質(zhì)量分數(shù)已低于色譜檢測限,說明將這部分重組分直接排出裝置造成的溶劑損耗極低。

        圖4 貧溶劑水洗比及水洗溫度對貧溶劑中環(huán)丁砜質(zhì)量分數(shù)的影響水洗溫度,℃:■—40; ●—50; ▲—60

        盡管如此,采用此方法得到環(huán)丁砜純度的最大值仍低于99%,無法滿足裝置平穩(wěn)運行要求;另外,溶解在環(huán)丁砜中的重組分通常具有一定的表面活性,這會導(dǎo)致在水洗過程中溶劑容易發(fā)生乳化。綜上所述,該方法的工業(yè)可實施性略差。

        2.3 水洗富溶劑法

        專利CN110028376A[15]公開了一種萃取精餾分離苯乙烯所用溶劑的凈化方法,即將一部分富溶劑送入溶劑凈化區(qū),通過水洗使得重組分從溶劑凈化區(qū)的頂部排出,之后送入苯乙烯精制塔,將重組分從塔底分離。該方法也可用于BTX分離過程中的溶劑再生。定義水洗水與待再生富溶劑的質(zhì)量比為富溶劑水洗比??疾焖礈囟葹?0 ℃時,富溶劑中重組分的含量及環(huán)丁砜純度的變化,結(jié)果如圖5、圖6所示。由圖5可見,隨著富溶劑水洗比的增加,各類重組分的含量均迅速下降。由圖6可見,隨著溫度的升高,環(huán)丁砜的純度降低。試驗范圍內(nèi),富溶劑經(jīng)水洗-溶劑回收后,環(huán)丁砜的純度最高可達99.7%,與抽余油反萃取法得到的結(jié)果相當(dāng)。

        圖5 富溶劑水洗比對富溶劑中重組分質(zhì)量分數(shù)的影響■—異丙苯; ●—3-乙基甲苯; ▲—正丁基苯; 正戊基苯; ◆—萘; 甲基萘

        圖6 富溶劑水洗比及水洗溫度對富溶劑中環(huán)丁砜質(zhì)量分數(shù)的影響水洗溫度,℃:■—40; ●—50; ▲—60

        水洗富溶劑得到的環(huán)丁砜純度優(yōu)于水洗貧溶劑,主要原因可能是水的加入降低了BTX及重組分在環(huán)丁砜中的溶解度,使得部分BTX及重組分與含水溶劑分相。由于BTX對重組分的溶解度更高,能夠從溶劑相中萃取一部分重組分出來,因此脫重凈化效果較好。

        采用這種方法,乳化現(xiàn)象同樣不可避免;且溶劑中的重組分將轉(zhuǎn)移至混合芳烴中(即水洗分層后的上相),后續(xù)芳烴精餾單元還需增設(shè)二甲苯塔,將這部分重組分從塔底排出。而在常規(guī)的芳烴抽提裝置中,二甲苯可直接從甲苯塔塔底采出,無需設(shè)置二甲苯塔。

        2.4 抽余油反萃取-水洗耦合脫除貧溶劑中重組分

        通過上述討論可以看出,利用抽余油反萃取貧溶劑能夠顯著脫除貧溶劑中的重芳烴,但后續(xù)需經(jīng)水洗回收其中的環(huán)丁砜。由于水洗也能脫除一部分重組分,因此可直接將水、抽余油與待再生貧溶劑在一定溫度下混合,一步完成抽余油反萃取貧溶劑、水洗貧溶劑、水洗抽余油,在提高環(huán)丁砜純度的同時簡化工藝流程。

        在上述試驗的基礎(chǔ)上設(shè)計正交試驗確定最佳的工藝條件,其中的可調(diào)節(jié)變量為:油劑比(A)、水洗比(B)、溫度(C)。每個因素選擇3個水平,其對應(yīng)數(shù)值如表6所示。正交試驗表及試驗結(jié)果如表7所示。

        表6 因素各水平對應(yīng)的數(shù)值

        表7 正交試驗表L9(34)及試驗結(jié)果

        1)試驗值。

        由表6和表7可見:當(dāng)油劑比為1.0、水洗比為1.0、溫度為40 ℃時,溶劑相中環(huán)丁砜的純度最高,其值為99.86%;此時抽余油相中環(huán)丁砜的質(zhì)量分數(shù)已無法檢測出,遠低于抽余油反萃取法得到的數(shù)值。將各因素中的較優(yōu)水平進一步進行影響因素分析,結(jié)果如表8所示。由表8可知,3個因素中,水洗比對環(huán)丁砜質(zhì)量分數(shù)影響最大,其次為油劑比,溫度影響最小,這對工藝操作參數(shù)的調(diào)整有一定的理論指導(dǎo)意義。

        表8 影響因素分析結(jié)果

        綜上所述,利用抽余油反萃取-水洗耦合脫除貧溶劑中重組分的方法可行,試驗范圍內(nèi)最優(yōu)的操作條件為:油劑比1.0、水洗比1.0、溫度40 ℃,在此條件下脫除重組分后環(huán)丁砜的純度高于99.8%。

        3 結(jié) 論

        (1)貧溶劑中重組分分離的難易程度與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān),直鏈烷基苯最容易被脫除,多環(huán)芳烴較難脫除,其他結(jié)構(gòu)分子介于二者之間。

        (2)環(huán)丁砜純度隨油劑比或水洗比的升高而增大,最終趨于平緩;升高溫度有利于抽余油反萃取法中環(huán)丁砜純度的提高;而降低溫度則有利于水洗法中環(huán)丁砜純度的提高。

        (3)抽余油反萃取法、水洗貧溶劑法、水洗富溶劑法、抽余油反萃取-水洗耦合法均能夠有效脫除環(huán)丁砜抽提蒸餾分離輕芳烴工藝中貧溶劑內(nèi)積累的重組分。相比之下,水洗貧溶劑法效果略差;水洗富溶劑與抽余油反萃取法得到的環(huán)丁砜純度相當(dāng),但水洗過程易乳化,且需增設(shè)二甲苯塔將重組分排出裝置;抽余油反萃取-水洗耦合法能夠在油劑比為1.0、水洗比為1.0及溫度為40 ℃的條件下使環(huán)丁砜的純度達到99.86%,工藝流程簡單且脫重組分凈化效果最好。

        猜你喜歡
        環(huán)丁砜油劑甲苯
        國內(nèi)外纖維油劑的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
        高效液相色譜法測定降糖藥甲苯磺丁脲片中甲苯磺丁脲的含量
        芳烴抽提中環(huán)丁砜的劣化及影響
        化工管理(2021年20期)2021-01-09 06:36:38
        氨綸絲油劑的選擇
        紡織報告(2020年4期)2020-08-14 06:17:00
        1-(對甲苯基)-2-(三對甲苯基-5-亞磷酰基)乙醛的汞(Ⅱ)配合物的X射線晶體學(xué)、光譜表征和理論計算研究
        油劑結(jié)構(gòu)與性能對PAN氧化碳化的影響
        化纖油劑配制過程對表面張力的影響分析
        活力(2016年1期)2016-04-20 18:32:56
        甲苯-4-磺酸催化高效合成尼泊金正丁酯防腐劑
        萃取精餾分離甲苯-正庚烷混合物的模擬研究
        芳烴抽提裝置環(huán)丁砜溶劑對設(shè)備腐蝕的原因及措施
        化工管理(2013年18期)2013-08-15 00:51:32
        四虎成人精品在永久免费| 国产成人无码免费网站| 在线高清精品第一区二区三区| 亚洲中文字幕无码不卡电影| 国产av天堂一区二区二区| 成熟丰满熟妇av无码区| 国产午夜福利小视频合集| 国产国拍亚洲精品福利| 日本黄网色三级三级三级| 97一期涩涩97片久久久久久久| 国产成人乱色伦区| 国产精品美女黄色av| 亚洲av日韩精品一区二区| 精品卡一卡二卡3卡高清乱码| 亚洲精品无码久久久久av麻豆| 少妇的诱惑免费在线观看| 粉色蜜桃视频完整版免费观看在线| 欧美顶级少妇作爱| 四川丰满少妇被弄到高潮| 音影先锋色天堂av电影妓女久久| 亚洲性日韩一区二区三区| 久久久久亚洲av综合波多野结衣| 日本少妇熟女一区二区| 99在线无码精品秘 入口九色 | 国色天香社区视频在线| 久久人人爽爽爽人久久久| 久久亚洲精品无码gv| 精品久久久无码不卡| 少妇被按摩出高潮了一区二区| 玩中年熟妇让你爽视频| 欧美在线观看一区二区| 国内偷拍第一视频第一视频区| 久久婷婷国产色一区二区三区| 中文字幕精品久久一区二区三区| 亚洲av无码专区国产不卡顿| 午夜福利电影| 国产不卡一区二区三区视频| 日韩人妻精品中文字幕专区| 94久久国产乱子伦精品免费 | 亚洲 暴爽 av人人爽日日碰| 亚洲中文字幕在线观看|