收稿日期： 2023-06-07

作者簡介： 遲鋒（1986-），男，遼寧省開原市人，工程師，2009年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，研究方向：苯乙烯抽提、苯乙烯的下游應(yīng)用。

摘""""" 要： 裂解汽油抽提得到的粗苯乙烯呈黃色，工業(yè)上主要應(yīng)用有硝酸、有機酸兩種脫色方法。硝酸脫色利用硝酸與粗苯乙烯中的著色物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，然后通過堿中和、水洗以及蒸餾，實現(xiàn)粗苯乙烯的脫色目的。苯乙烯的色度直接影響精致苯乙烯的判級，混合器是苯乙烯抽提裝置粗苯乙烯脫色的主要場所，為了使粗苯乙烯的達到要求的脫色效果，需要從脫色劑硝酸濃度、脫色溫度、脫色場所運行等方面進行有效的控制。從影響粗苯乙烯脫色幾個方面進行了分析、解讀、說明，對影響苯乙烯抽提裝置脫色效果的幾方面的控制，給予了一定操作建議。

關(guān)" 鍵" 詞：苯乙烯抽提; 硝酸脫色; 溫度; 乳化層; 混合器

中圖分類號：TQ201"""" 文獻標識碼： A"""" 文章編號： 1004-0935（2024）02-0323-03

苯乙烯抽提裝置通過對C8+餾分經(jīng)過C8切割、苯乙炔選擇性加氫、萃取精餾、苯乙烯脫色等主要操作步驟得到聚合級或工業(yè)級的苯乙烯產(chǎn)品，其中萃取精餾分離得到粗苯乙烯產(chǎn)品呈黃色，其主要的染色物質(zhì)為沸點140～155 ℃的共軛二烯烴（共軛雙烯），另外含氧、硫、氮的微量雜質(zhì)對其色度也有一定程度的影響。現(xiàn)階段苯乙烯抽提上應(yīng)用的脫色方法主要有硝酸、有機酸脫色兩種主要方法，兩種方法各有優(yōu)缺點，各裝置可根據(jù)具體產(chǎn)品需求進行選擇，本文主要介紹硝酸脫色的控制方法。

1" 苯乙烯脫色簡介

硝酸脫色是利用濃硝酸與苯乙烯中的著色物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，然后通過堿中和、水洗以及蒸餾，實現(xiàn)粗苯乙烯的脫色以及部分脫硫的目的。有機酸脫色利用脫色劑與粗苯乙烯中共軛二烯烴發(fā)生Diels—Alder加成反應(yīng)生成重組分，然后進入精制塔進行蒸餾，從而達到脫色的目的。

狄爾斯-阿爾德反應(yīng)（Diels-Alder反應(yīng)）：

2" 硝酸脫色存在問題

硝酸脫色主要利用硝酸將影響粗苯乙烯顏色的物質(zhì)氧化脫除后，再經(jīng)過堿液中和與水洗，通過減壓蒸餾精制，獲得符合國標要求的苯乙烯產(chǎn)品。硝酸脫色效果良好。但脫色過程中仍存在一些控制難點，以下對硝酸脫色過程中出現(xiàn)的一些問題進行分析、解讀說明：

1）溫度需要控制在38～42 ℃左右，保證脫色效果。

2）硝酸濃度62%以上，以保證脫色劑的氧化性。

3）脫色混合器堵塞，導(dǎo)致脫色效果差，影響苯乙烯色度。

4）水洗沉降罐發(fā)生乳化，影響苯乙烯色度。

3" 脫色控制方案

1）溫度控制方案：以往通過控制苯乙烯回收塔塔頂冷凝器冷后溫度，達到控制粗苯乙烯的酸洗的溫度的目的，但存在以下問題：控制溶劑回收塔塔頂冷凝器冷后溫度，只能通過關(guān)小換熱器循環(huán)水用量來進行調(diào)節(jié)，換熱器循環(huán)水水量減小會因為循環(huán)水流速不足導(dǎo)致?lián)Q熱器結(jié)垢和腐蝕，同時因冷后溫度高，苯乙烯回收塔塔壓高，蒸汽耗量增加，苯乙烯聚合風(fēng)險增加，可以在混合器前增加換熱器，通過凝液和循環(huán)水的配比量，將混合器的入口溫度穩(wěn)定控制在38～42 ℃，具體見圖1。

溫度控制經(jīng)濟效益：降低回收塔塔頂冷后溫度后，能提高塔的負壓，溶劑回收塔降低蒸汽耗量約0.13 t/h，每年節(jié)約蒸汽1 040 t，減少支出成本

11.2萬元。

2）硝酸濃度的高低直接影響其氧化性，無法保證苯乙烯脫色的效果。硝酸濃度過低，苯乙烯脫色效果不穩(wěn)定，色度波動較大。

4"" 5.2 每噸苯乙烯30 kg硝酸

3）在C8+原料組成大幅變化的情況下，極易造成C8餾分中的重組分嚴重超標，超標的重組分在脫色反應(yīng)器中發(fā)生硝化反應(yīng)，大量放熱從而導(dǎo)致苯乙烯聚合，影響硝酸、粗苯乙烯的混合效果，導(dǎo)致脫效果差，進而影響苯乙烯色度。堵塞一般情況下，主要發(fā)生在第一節(jié)混合器，可通過對第一節(jié)混合器增加備用混合器方法， 定期進行切換、清洗，保證裝置平穩(wěn)運行。具體見圖2。

4）由于有水的存在，水洗沉降罐極易發(fā)生乳化，乳化液的存在除了影響水洗沉降罐的分離效果外，也會影響苯乙烯色度。通常采用定期排放乳化層及控制水洗沉降罐操作溫度的方法來減小乳化層對苯乙烯色度的影響。

a）水洗沉降罐每周通過密排線進行排放乳化層排放。

b）水洗沉降罐操作溫度要求控制在36～38 ℃之間。

4" 取得效果

1）換熱器投用后，回收塔塔頂冷卻器冷后溫度降低，C-8302負壓下降6 kPa，回收塔蒸汽使用量降低8.85%，具體見表4。

2）混合器脫色溫度實現(xiàn)精準控制，降低員工現(xiàn)場調(diào)節(jié)回收塔塔頂冷凝器帶來的風(fēng)險，確保苯乙烯色度平穩(wěn)。溶劑回收塔塔頂冷凝器循環(huán)水全部投用后，可有效降低溶劑回收塔塔頂冷凝器腐蝕、結(jié)垢等風(fēng)險。

3）溶劑回收塔循環(huán)水全部投用后，負壓降低，使溶劑回收塔分離粗苯乙烯、溶劑的操作溫度降低，粗苯乙烯聚合風(fēng)險進一步降低，導(dǎo)致溶劑再生量降低，溶劑消耗量降低。

4）要保證粗苯乙烯脫色效果，硝酸濃度至少要控制在62%以上，低于62%的硝酸濃度，苯乙烯精制后色度會出現(xiàn)不同程度的波動，達不到聚合級苯乙烯的色度要求。67%硝酸與62%硝酸存在500～

1 000元的差價，低濃度硝酸的使用可年節(jié)約運行成本50～100萬左右。

5）增加酸洗混合器后，保證了脫色場所的穩(wěn)定，實現(xiàn)脫色系統(tǒng)的長周期運行。減少非計劃停工次數(shù)，各系統(tǒng)運行負荷相對平穩(wěn)，減少不合格品的產(chǎn)生，提高苯乙烯收率。

6）水洗沉降罐的溫度控制，減少了乳化層的產(chǎn)生，減少苯乙烯的損失。定期乳化層的排放，杜絕了乳化層對后續(xù)精餾單元的影響，減少不合格品的產(chǎn)生及不合格品回?zé)挸杀尽?/p>

5" 結(jié)論

通過酸洗換熱器的投用，硝酸濃度的調(diào)整，能進一步完善硝酸脫色控制，降低了苯乙烯聚合風(fēng)險，保證裝置長久運行的同時，實現(xiàn)降本增效的目的。

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Control of Styrene Decolorization in Styrene Extraction Equipment

CHI Feng， DIAO Jingjing， JIANG Wulin， PAN Duoxing

（Xinjiang Tianli Petrochemical Co.， Ltd.， Karamay Xinjiang 833699， China）

Abstract： The crude styrene obtained from cracking gasoline extraction is yellow in color， and two decolorization methods of nitric acid and organic acid are mainly used in industry. Nitric acid decolorization utilizes the oxidation reaction between nitric acid and the coloring substance in crude styrene， and then achieves the decolorization of crude styrene through alkali neutralization， water washing and distillation. The chromaticity of styrene directly affects the grading of refined styrene. The mixer is the main site for the decolorization of crude styrene in the styrene extraction device. In order to achieve the required decolorization effect of crude styrene， effective control is needed from the aspects of the concentration of decolorizing agent nitric acid， decolorization temperature， and operation of the decolorization site. In this article， several aspects affecting the decolorization of crude styrene were analyzed， and explained， certain operational suggestions were put forward for controlling several aspects affecting the decolorization effect of styrene extraction equipment.

Keywords： Styrene extraction; Nitric acid decolorization; Temperature; Emulsion layer; Mixer