直馏柴油芳烃抽提工艺的优化

对模拟直馏柴油芳烃抽提萃取剂进行了筛选，优化了芳烃抽提条件；考察了不同反萃剂、水/溶剂比、反萃剂/溶剂比、精馏塔塔釜温度对溶剂回收过程的影响。结果表明：增大溶剂/原料比对提高萃取选择性和芳烃脱除率均有利；升温会导致选择性下降、芳烃脱除率提高；增大水/溶剂比、反萃剂/溶剂比及精馏塔塔釜温度均有利于提高回收溶剂纯度。在溶剂/原料质量比为3.0、萃取温度为60℃的最优萃取条件下，用3-甲基环丁砜(3-SUL)对实际直馏柴油进行7级逆流萃取，抽余油中芳烃质量分数降至6.6%,芳烃脱除率达到78.2%。在温度为20℃、反萃剂/溶剂质量比为0.5、水/溶剂质量比为0.15的最优反萃取条件下，用环戊烷对溶有萃取物的富溶剂进行3级反萃取，回收溶剂中3-SUL的质量分数为99.01%。     

催化裂化柴油萃取脱芳烃技术研究

传统的芳烃抽提工艺,需要使用1.0~3.5 MPa的高温（180~240 ℃）蒸汽,存在能耗高和高温导致溶剂性能加速恶化的弊端。采用常压低温液-液萃取法对催化裂化柴油进行脱除多环芳烃试验,对萃取脱芳烃 (萃取溶剂为环丁砜,A 剂)、芳烃回收（回收溶剂为B剂）、反萃取(反萃取溶剂为C剂)和溶剂再生等操作单元进行操作条件评选,结果表明：在评选出的最佳萃取脱芳烃条件（A剂/催化裂化柴油体积比1.5、萃取温度50 ℃、萃取时间5 min、相分离时间5 min）和芳烃回收条件[B剂/（A剂+芳烃）体积比0.2、萃取温度50 ℃、萃取时间4 min、相分离时间3 min]下,混合芳烃产品收率29.29%,混合芳烃质量分数为93.71%;在最佳反萃取条件[C剂/（A剂+B剂）体积比0.2、反萃取温度40 ℃、反萃取时间3 min、相分离时间3 min]和78 ℃减压蒸馏条件下,对溶剂进行再生,再生溶剂与新鲜溶剂的萃取效果基本保持不变。最后提出了催化裂化柴油液-液萃取脱芳烃的原则工艺流程。     

芳烃抽提溶剂环丁砜中氯离子的净化研究

筛选出可有效脱除芳烃抽提环丁砜贫溶剂中氯离子(Cl-)的大孔弱碱型阴离子交换树脂。在净化空速为3.0～6.0 h-1、净化温度为40～50℃,净化压力为0.4～1.5 MPa的优选条件下,环丁砜贫溶剂中的Cl-质量浓度由5.8 mg/L降至约1.0 mg/L,pH值由5.2升高至6.3以上,酸值由0.052 76 mg/L降至小于0.049 53 mg/L,单位质量树脂净化倍数达300倍;净化后环丁砜贫溶剂的劣化趋势与净化前一致,腐蚀性明显下降,缓蚀率为78.53%～80.48%。     

抽提重组石脑油以提高裂解烯烃与重整芳烃收率

采用溶剂抽提工艺对石脑油组分进行重组。以抽提后链烷烃质量分数较高的抽余油作为蒸汽裂解制烯烃原料,芳烃潜含量较高的抽出油作为催化重整原料。结果表明,选取环丁砜作为抽提溶剂,优化的间歇式抽提工艺条件为:温度40℃,溶剂/原料油(体积比)4,稀释剂水的质量分数为0.5%;在此条件下进行连续式抽提实验,抽余油的链烷烃质量分数增至67.41%;以抽余油为裂解原料,与原料油相比,三烯总收率增加了2.04个百分点。抽出油经减压蒸馏脱溶剂后,芳烃潜含量与原料油相比提高了16.1个百分点。     

芳烃抽提蒸馏工艺运行中存在的问题及对策

针对重整芳烃装置3100单元环丁砜抽提蒸馏工艺运行中存在的系列问题进行分析,并提出了采取导引一部分苯馏份进入提蒸馏塔溶剂、回收塔换热系统;提高抽提蒸馏塔顶回流、贫溶剂温度、溶剂比;回收抽余油中的苯;降低再生溶剂冷后温度;减少助溶剂的蒸发损失;选用能够适应环境温度变化较大的空冷器;增加侧线抽出苯产品的新工艺等技术改造对策,优化芳烃抽提蒸馏工艺,提高了苯产品的品质。     

分隔壁萃取精馏塔分离苯-环己烷体系的研究

采用分隔壁萃取精馏塔,研究了一塔式分离苯-环己烷体系。选用环丁砜作为萃取剂,通过加入助溶剂邻二甲苯获得合适的塔釜温度,有效防止环丁砜受热分解。考察了萃取剂/进料质量比、两侧回流比、萃取剂进料温度、助溶剂含量等因素对该分离装置分离效果的影响。结果表明,在主塔回流比为1、苯精馏侧回流比为2.5、萃取剂/进料质量比为6.8、溶剂进料温度为75℃时,环己烷产品中环己烷质量分数为97.15%、苯产品中苯质量分数为96.23%。获得的分隔壁萃取精馏塔的相关参数为进一步改进装置提供了依据。由于采用一塔式分离苯-环己烷,降低了设备投资;与常规萃取精馏相比,节能13.4%。     

煤基加氢裂化尾油溶剂抽提脱除多环芳烃的研究

以煤基加氢裂化尾油为原料、糠醛为抽提溶剂,采用溶剂抽提的方法开展了脱除多环芳烃的研究,考察了抽提温度、剂油质量比、抽提级数对抽余油收率及多环芳烃脱除率的影响。结果表明：单级抽提中,随着抽提温度升高或剂油质量比的增大,抽余油的收率不断减小、多环芳烃脱除率不断增大;二级、三级逆流抽提中,所得抽余油中多环芳烃脱除率均大于72.0%、多环芳烃质量分数均小于3.0%、抽余油收率均大于70.0%,同时,抽余油中未被抽提的单环、双环芳烃含量较高,其芳碳率CA均大于10.0%,有助于生产环保型煤基橡胶填充油。     

胶质对离子交换树脂法净化芳烃抽提中环丁砜贫溶剂的影响

用大孔弱碱型阴离子交换树脂对抽提蒸馏单元中环丁砜贫溶剂和液液抽提单元中环丁砜贫溶剂进行净化,净化后溶剂中的Cl-和胶质被有效脱除,溶剂pH值升高,酸值降低,溶剂品质得到显著改善。液液抽提单元环丁砜贫溶剂中胶质含量低,胶质去除率为85.5%,Cl-去除率为79.94%,抽提蒸馏单元环丁砜贫溶剂中胶质含量高,胶质去除率为28.7%～32.6%,Cl-去除率为54.98%～59.95%。说明胶质含量对离子交换树脂法净化环丁砜贫溶剂的效果影响显著。     

离子液体萃取脱硫的研究

合成了一系列离子液体用于模拟油的萃取脱硫实验,考察了不同离子液体及其与模拟油的质量比、反应温度和反应时间等因素对模拟油萃取脱硫效果的影响。实验结果表明,离子液体1-丁基-3-乙基咪唑氯盐([BEIM]Cl)的萃取脱硫效果明显优于其他离子液体。当以[BEIM]Cl为萃取剂时,萃取脱硫的最优条件为:[BEIM]Cl与模拟油的质量比1.0,萃取温度30℃,萃取时间30min。在此条件下,单级脱硫率可达52.02%;经5级脱硫后,总脱硫率高达96.56%。采用溶剂反萃取法对[BEIM]Cl进行了再生,再生后[BEIM]Cl的脱硫率可达新鲜[BEIM]Cl的95%。     

轻石脑油脱芳烃技术试验研究

对轻石脑油-催化重整抽余油进行了萃取脱芳烃和催化加氢脱芳烃试验。结果表明,利用环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜3种萃取剂在剂油比1：1或更高时,可将抽余油中芳烃含量从1．3％降到0．0029％以下;而利用QG-4加氢催化剂,在温度171℃、压力1．0～1．6MPa、氢油比400、空速1h^-1的试验条件下,对抽余油进行催化加氢,可将其芳烃含量降至1mg／L以下,催化加氢脱芳效果明显,优于萃取脱芳技术。     

The Application of Response Surface Methodology for the Optimization of an Extractive Distillation Process

Abstract

There is ample opportunity to save energy consumption of an extraction distillation unit by optimizing the stripper operation. Applying a surface response technique determined that the stripping water injection rate and stripper base temperature have an impact on unit energy consumption, whereas the lean solvent circulation has no effect. Optimization of the stripping water injection rate will provide the greatest energy savings. On the other hand, the lean solvent circulation and stripper base temperature have a positive correlation on raffinate purity, whereas stripping water injection does not influence the purity. Stripper base temperature has the greatest impact on raffinate purity.     

Modeling of the FCC Gasoline Desulfurization Process by Liquid Extraction with Sulfolane

Abstract

Extractive desulfurization of fluid catalytic cracking (FCC) gasoline with sulfolane was studied in a batch apparatus. The influence of three inlet parameters (temperature, inlet sulfur content, and solvent ratio) on the process response, that is, desulfurization efficiency, was investigated with the use of a Box-Behnken experimental design by response surface methodology. A mathematical model that can be used for predicting sulfur content in raffinate after extractive batch processing with sulfolane was statistically developed and proven with analysis of variance. Statistical analysis showed that the largest influence on desulfurization efficiency was solvent ratio, the second most significant influence was inlet sulfur content, followed by temperature, and last the interaction between solvent ratio and inlet sulfur content. The obtained second-order polynomial model shows that maximum desulfurization efficiency of 65.34% can be achieved at temperature of 50°C and higher values of inlet sulfur content and solver ratio in the researched range of inlet parameter values.     

采用白土树脂串联方案净化环丁砜贫液

考察了活性白土与弱碱型阴离子交换树脂串联方案对含有高氯离子、高胶质环丁砜贫液进行净化的效果,以及活性白土吸附环丁砜贫液内杂质的能力。结果表明,白土与树脂串联方案对环丁砜贫液的净化效果优于以往单独使用碱性树脂的净化效果,同时活性白土能抑制胶质对树脂净化性能的干扰和胶质的聚合结垢。采用该串联方案能有效地将环丁砜贫液内氯离子质量浓度由10 mg/L降低至3 mg/L、胶质质量浓度由1800 mg/L降低至900 mg/L,并显著地降低了环丁砜贫液的色度。粒径分布数据与扫描电镜照片辅助验证了活性白土的吸附性能。     

糠醛精制装置存在的问题及其优化

针对荆门石化糠醛精制装置生产中存在的主要问题提出了优化措施。轻套糠醛装置适合较大溶剂比,较高的抽提温度生产;重套糠醛装置适合较小溶剂比,很高的抽提温度生产。防腐方面主要落实针对糠酸和环烷酸的防腐措施。有效降低抽出液一次蒸发塔压力,既能更充分回收溶剂,降低糠醛剂耗,又有利于节能。经过一系列降剂耗工作,近5个月荆门石化轻重两套糠醛精制装置溶剂消耗已经下降到1.0kg/t。     

宝明页岩油溶剂精制工艺研究

在优化的工艺条件下对宝明页岩油进行溶剂抽提精制,考察溶剂的选择、抽提温度、剂油质量比、沉降时间对页岩油精制效果的影响。结果表明:选用N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,在抽提温度为60℃、剂油质量比为0.5、反应时间为10min、沉降时间为30min的条件下,抽余油收率为72%,抽出油收率为26%,所得抽余油中不饱和烃、硫、氮、氧含量,残炭明显降低,可作为加氢精制原料,其氢气消耗量比原料直接加氢降低约52.48%,抽出油中小于420℃组分满足4号燃料油标准,大于420℃组分可制备90号重交通道路沥青。     

萃取剂加水对C_(10～14)异构烷烃和环烷烃相对挥发度的影响

采用自制的汽液平衡装置,测定了溶剂油D60(主要成分为C10~14环烷烃和异构烷烃)中的异构烷烃与环烷烃的相对挥发度(α12),在加入环丁砜萃取剂或环丁砜-三甘醇复合萃取剂的条件下,考察了水对α12的影响。实验结果表明,在环丁砜萃取剂中加入质量分数为3%(以萃取剂和溶剂油D60总质量计)的水时,α12可提高0.020,达到1.668,汽液平衡温度降至190℃;在环丁砜-三甘醇复合萃取剂中加入质量分数为5%的水时,α12提高了0.037,达到1.779,汽液平衡温度降至170℃。     

萃取法研制环境友好型橡胶操作油

以环烷基油为原料,分别采用萃取法和吸附法脱除原料中有害的多环芳烃化合物（PAHs）,得到的抽余油用作环境友好橡胶操作油。实验考察了萃取和吸附、萃取剂的选用和复合使用情况、萃取分离操作条件对脱除效果的影响,同时对抽余油性质进行了改进。结果表明：萃取法脱除效果明显优于吸附法;萃取剂复合使用分离效果更好;在剂油比为2：1,温度为60 ℃,搅拌速度150 r/min,搅拌时间15 mim时,复合萃取剂分离系数高达220.0, 二级萃取后PAHs含量从14.0%降低到1.7%,同时改善了族组成分布,经黏度改进后基本满足欧盟环保的VIVATEC500规格标准。抽余油收率在82%以上。