馬慧明，陳 萍，戴海林，郭海榮，彭少輝

(中國石化中原油田分公司天然氣處理廠，河南濮陽 457162)

植物油抽提溶劑脫芳烴方案優(yōu)選

馬慧明，陳 萍，戴海林，郭海榮，彭少輝

(中國石化中原油田分公司天然氣處理廠，河南濮陽 457162)

提出了新建加氫脫芳裝置和調(diào)整工藝參數(shù)兩套植物油抽提溶劑脫芳烴方案，并對方案進行了對比，認為選擇調(diào)整工藝參數(shù)方案效果較好。

植物油抽提溶劑;脫芳烴

植物油抽提溶劑主要用途是在植物油萃取工藝中做抽提溶劑，在印刷油墨、皮革、農(nóng)藥、醫(yī)藥以及在IC電子部件的清洗等諸方面也有廣泛的用途。

2008年6月23日國家發(fā)布了新的GB16629－2008《植物油抽提溶劑》，代替了GB16629－1996《6號抽提溶劑油》。GB16629－2008《植物油抽提溶劑》將植物油抽提溶劑中芳烴含量質(zhì)量分數(shù)由不大于1%改為不大于0.1%，對溶劑油生產(chǎn)廠家來說，能否降低植物油抽提溶劑中芳烴含量成為能否生產(chǎn)達標植物油抽提溶劑的關(guān)鍵。

1 植物油抽提溶劑脫芳烴技術(shù)方案

為了能夠使植物油抽提溶劑中芳烴含量質(zhì)量分數(shù)由不大于1%降低到不大于0.1%，可以采用兩種方法，一種是新建加氫脫芳烴裝置將植物油抽提溶劑原料中的芳烴轉(zhuǎn)化為環(huán)烷烴;另一種方法是調(diào)整植物油抽提溶劑萃取精餾塔操作參數(shù)，使植物油抽提溶劑符合GB16629－2008《植物油抽提溶劑》中芳烴含量要求。后一種方法的缺點是芳烴產(chǎn)品中重組分含量會升高，使芳烴產(chǎn)品純度降低了，為了同時保證芳烴產(chǎn)品的純度，需要新建芳烴精制裝置。

1.1 新建加氫脫芳烴裝置

1.1.1 工藝方案

圖1 植物油抽提溶劑加氫脫芳精制工藝流程

植物油抽提溶劑加氫脫芳烴精制工藝流程見下頁圖1。原料罐中的植物油抽提溶劑經(jīng)加料泵輸入換熱器中進行預(yù)熱，預(yù)熱后的植物油抽提溶劑與氫氣壓縮機出口的氫氣混合，進入蒸發(fā)器中進行換熱，經(jīng)過換熱后的混合氣體進入兩個串連的加氫反應(yīng)器中，在120～150℃、0.2～0.3MPa的條件下先進行硫和氯的脫除，然后再進行加氫脫芳烴反應(yīng)，反應(yīng)后的物料經(jīng)過熱交換器、冷卻器和深冷器后，再經(jīng)分離器，進行二級分離，使植物油抽提溶劑中芳香烴質(zhì)量含量小于0.005%，氫氣進入氫氣緩沖罐循環(huán)使用，二級分離后的成品則進入植物油抽提溶劑成品罐。

1.1.2 主要工藝參數(shù)

反應(yīng)溫度:采用導(dǎo)熱油作為熱媒，系統(tǒng)初期操作溫度120～130℃，后期操作溫度140～150℃?？账?提高空速有利于縮小反應(yīng)器尺寸和減少NCG催化劑的裝填量，從而降低裝置的建設(shè)投資。但高空速會使系統(tǒng)阻力上升，從而增加系統(tǒng)能耗。同時，由于植物油抽提溶劑中還有微量硫化物存在，較少的催化劑裝填量會縮短系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)周期，增加系統(tǒng)的維護費用，適宜的裝置空速為1～1.5h－1。氫油比:氫油比對氫循環(huán)壓縮機的能耗有直接影響。降低氫油比可降低系統(tǒng)能耗和物料消耗，有利于物料的分離。適宜的氫油比為40～70。壓力:在本項目要求的壓力條件(＜0.3MPa)下，提高操作壓力有利于減少設(shè)備投資、提高催化劑的加氫性能，對加氫工藝有利。適宜的操作壓力為0.2～0.3MPa。

1.1.3 生產(chǎn)成本分析

按照增量法計算的生產(chǎn)每噸精制植物油抽提溶劑的成本和工藝所需的輔助材料及其投資概算分別見表1和表2。對植物油抽提溶劑進行精制，按照增量法計算的每噸需要約加工費914.46元。

1.2 調(diào)整工藝參數(shù)使抽提溶劑中芳烴達標

使用NMP(N－甲基吡咯烷酮)作為萃取劑，植物油抽提溶劑萃取精餾塔塔頂產(chǎn)出植物油抽提溶劑產(chǎn)品，塔底產(chǎn)出萃取了芳烴的NMP。再經(jīng)萃取劑回收塔，可以在回收NMP的同時生產(chǎn)芳烴產(chǎn)品。

表1 每噸植物油抽提溶劑精制生產(chǎn)成本

表2 植物油抽提溶劑精制工藝投資估算

通過調(diào)整萃取精餾塔的進料相態(tài)、調(diào)整萃取精餾塔的回流比和降低萃取精餾塔的溫度，可以使塔頂產(chǎn)出植物油抽提溶劑中的芳烴含量(質(zhì)量分數(shù))降低到0.06% ～0.08%，但由于萃取精餾塔的溫度降低，少量重組分混入芳烴產(chǎn)品，使芳烴產(chǎn)品純度降低到了90.2% ～95.9%。如果要保證芳烴的純度，需要對芳烴進一步精制。

現(xiàn)在選用新型的N－甲酰嗎啉(NFM)萃取劑，NFM的突出優(yōu)點是無腐蝕性，萃取塔和溶劑回收塔可以選用碳鋼材質(zhì)，節(jié)約固定投資。NFM由于具有無毒、無腐蝕、流動性好、化學(xué)和熱穩(wěn)定性高、選擇性好等優(yōu)點，成為萃取精餾的首選溶劑。目前國內(nèi)企業(yè)已有裝置采用NFM來分離芳烴中的非芳烴，該工藝具有產(chǎn)品純度高、收率高、溶劑消耗少、能耗低等許多顯著特點。芳烴產(chǎn)品收率≥95%，芳烴純度(質(zhì)量分數(shù)):≥99.9%。工藝流程示意圖見圖2。

圖2 芳烴精制工藝流程示意圖

芳烴原料加壓后從萃取精餾塔中部進入，NFM溶劑從塔上部加入。經(jīng)萃取精餾分離后，非芳烴從塔頂采出，芳烴與NFM溶劑從塔底采出，進入NFM溶劑回收塔中部。經(jīng)精餾分離后，精制芳烴從塔頂采出，NFM溶劑和少量芳烴從塔底采出。用水冷后從萃取精餾塔上部加入循環(huán)使用。

2 投資估算

方案投資估算，約需總投資230萬元，詳細分解見表3。

3 結(jié)論

兩套方案都可以使植物油抽提溶劑芳烴含量達到新國標要求，第一套方案工藝設(shè)備投資約353萬元，植物油抽提溶劑每噸增加加工費約914.46元。第二套方案工藝設(shè)備投資約230萬元，在生產(chǎn)植物油抽提溶劑的同時還可生產(chǎn)純度大于99.9%的苯。經(jīng)過對以上兩套方案進行比較，最終擬選用第二套方案。

表3 N－甲酰嗎啉精制苯總投資估算

TQ420.6

B

1003－3467(2011)01－0053－03

2010－09－21

馬慧明(1972－)，男，工程師，從事天然氣處理工作，電話:(0393)4878504。