苯抽提溶剂劣化对装置的影响及对策

马 赛

（中国石油长庆石化公司，陕西咸阳 712000）

苯抽提溶剂劣化对装置的影响及对策

马 赛

（中国石油长庆石化公司，陕西咸阳 712000）

长庆石化公司15万t/年苯抽提装置，采用环丁砜为萃取剂，生产石油苯产品。环丁砜在外界各种因素影响下可能劣化变质，劣化的环丁砜杂质变多、pH值下降、选择性和溶解度变差。通过分析温度、空气、氯离子、水等各因素对环丁砜劣化速度影响，结合溶剂劣化对本装置造成的产品质量下降、设备腐蚀等不良影响的事件，提出了恢复和保持环丁砜性质的相关对策。

苯抽提；环丁砜；劣化；腐蚀

1 工艺原理

苯抽提过程是一种物理分离方法，其原理是利用烃类各组分在溶剂中溶解度不同，即当溶剂与原料油进行液-液接触时，溶剂对芳烃和非芳烃进行选择性溶解，形成组成和密度都不相同的两相：溶剂相和抽余相。在抽提塔中的溶剂相与原料油在塔板之间经过多次逆流接触传质，最终在塔顶得到芳烃含量很低的抽余油，在塔底得到富含芳烃的富溶剂。

2 环丁砜劣化因素分析

2.1 温度的影响

温度对环丁砜的影响是导致其分解，产生SO2，pH值下降，产生酸性腐蚀。在180℃以上环丁砜会加速分解，主要因素是环丁砜中存在少量环丁烯砜杂质，环丁烯砜受热易产生SO2，遇水形成SO或经氧化后与水形成SO。 由 于 生 成 SO2，SO2与系统中水作用生成酸，导致系统pH值下降，产生酸性腐蚀，高温还导致聚合物的生成，使溶剂变质[1]。

2.2 空气的影响

环丁砜是无色液体，但遇空气氧化后就会变黄，在180℃条件下，对环丁砜贫溶剂进行劣化实验，实验分别在空气和氮气（N2浓度高于99.5%）环境下进行。结果表明，有空气存在时，SO2释放量增加，pH值明显下降，溶剂劣化。

2.3 氯离子的影响

由于苯抽提原料来自重整汽油，而重整装置对于重整汽油馏分中微量的氯离子处理不是很完全，这部分氯离子会被带入环丁砜溶剂系统。即使抽提原料中携带的氯离子只有1×10-6左右，但溶剂中氯离子会富集，较高的氯离子必然会造成溶剂的劣化和系统的腐蚀[2]。

2.4 水的影响

有水存在的条件下，会加速环丁砜的分解酸化，在180℃的条件下，对不同水含量的环丁砜进行劣化实验。当水含量超过 3%时，其腐蚀率急剧增加、热稳定性迅速下降。

3 环丁砜劣化对装置的影响

3.1 设备腐蚀

2013年大检修期间，设备检查过程中发现苯抽提换热器产生腐蚀，特别是汽提塔底重沸器E0204，局部区域已腐蚀内漏，重沸器内漏后，部分蒸汽进入环丁砜，溶剂中的水含量升高，更加速了溶剂劣化，对设备的腐蚀更加严重，如此便产生了恶性循环。所以在2013年大检修期间更换了E0204管束材料，由普通碳钢更换成抗腐蚀性更好的316号不锈钢。

3.2 溶剂选择性变差

2014年底，装置苯产品质量出现间断性不合格，经取样分析，溶剂pH为6.5和氯离子含量10.1×10-6、胶状物含量高达1 000×10-6以上，溶剂劣化现象明显。利用2014年底不合格苯中间罐样的分析数据，可判断为苯产品里非芳含量偏高，导致的苯纯度与结晶点不合格。这表明溶剂选择性变差，溶解度开始下降，选择性变差，苯中间罐样合格率变低。

经分析此次溶剂严重劣化的原因可能是2013年大检修中只添加了部分溶剂，由于换热器内漏产生的轻度劣化溶剂，在氯离子和温度波动的综合作用下性能进一步恶化。

3.3 苯硫含量超标

苯经过白土塔后，硫含量有较大程度的升高，从而判断白土塔内残余硫较高，此部分应该是由于溶剂分解而产生的硫在此富集，最终导致苯产品中硫含量超标。经分析原因为在8月25日暴雨影响下，苯抽提装置中压蒸汽温度波动，溶剂环丁砜分解。

4 恢复及保持溶剂性能的方法

4.1 进行溶剂再生

2014年12月4日至20日，山东济南瑞东科技有限公司采用阴离子交换树脂法对我公司15万t/年苯抽提装置溶剂进行了为期17d的溶剂再生处理。

处理后溶剂中的氯含量由10.0×10-6降至4.2×10-6，pH值由6.5提高到10.2，溶剂质量得到明显改善。处理后，溶剂外观清澈透明，长时间静置无沉淀物和悬浮物。

4.2 优化操作温度

我公司苯抽提装置采用3.5MPa蒸汽减压的2.3MPa蒸汽加热，保证低温减压系统的平稳操作。通常蒸汽温度应在190℃左右。在生产中，由于温度高容易造成溶剂分解，所以在操作波动较大时，应注意优化操作条件，防止汽提塔和回收塔底温超温。

5 结束语

1）现阶段操作中影响本装置溶剂劣化速度的原因主要为温度的波动，过高的温度能加速溶剂的降解，所以在出现极端天气和蒸汽压力波动等意外情况时要提前调节防止超温。

2）要对重整汽油脱氯罐后的氯含量加强监控，如果该化验结果长期超过1×10-6，要及时切换脱氯罐，防止氯离子在环丁砜中富集。

3）如果苯抽提的塔底重沸器内漏，会使溶剂中的水含量急剧上升到3%以上，使溶剂劣化速度大大加快。所以要加强对贫溶剂中水含量的监控，如有重沸器内漏情况发生能及时发现、及时处理。

4）定期检查各个储罐的氮封状态，确保其正常投用，最大限度地避免氧气随物料带入抽提系统或者直接与溶剂接触而导致溶剂氧化降解。

[1] 顾侃英.芳烃抽提中环丁砜的劣化及其影响.石油学报，2000，16（4）：19-25.

Effect of Degradation of Benzene Extraction Solution on Equipment and Its Countermeasures

Ma Sai

Changqing Petrochemical Company 150，000 tons/year benzene extraction device，the use of sulfolane as extractant，the production of petroleum benzene products.Sulfolane may deteriorate and deteriorate under the influence of various factors，deterioration of sulfolane impurities，PH degradation，selectivity and solubility deterioration.In this paper，the effects of factors such as temperature，air，chloride ion and water on the degradation rate of sulfolane were analyzed，and the countermeasures were put forward to restore and maintain the properties of sulfolane，which was related to the deterioration of product quality caused by solvent deterioration and the corrosion of equipment.

benzene extraction；sulfolane；deterioration；corrosion

TQ241

B

1003-6490（2017）12-0090-02