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环丁砜净化设备简介









































环丁砜净化设备


简介

环丁砜是从汽油(重整汽油和裂解汽油等)中抽提芳烃(苯、甲苯、二甲苯)的理想溶剂之一,在石油化工领域中被广泛应用。但主要问题是环丁砜溶剂在工业运行条件下发生劣化并导致:

1)溶剂的PH值降低;

   氧化降解产生酸性物质;

   PH值要求>5.5,但实际最低可达3.5。

2)系统腐蚀加剧

   设备、管线、阀门、控制阀腐蚀严重,导致泄漏;

   影响装置运行周期和安全生产。

3)溶剂的性能下降

   溶剂污染严重,影响了溶剂的选择性和溶解度,使操作困难,产品质量不稳定。最根本、最经济的措施是在溶剂损失最低的前提下将污染物去除。

4)能耗加大

   腐蚀和降解产物使换热器结垢,影响换热效率。一方面溶剂温度升高,加速溶剂降解,影响溶剂的选择性,影响产品质量;另一方面造成汽提塔进料温度低,降低了汽提效率;水、电、蒸汽等消耗不断增大,同时检维修难度和费用增加。

5)剂耗升高

   污染物的积聚,严重影响溶剂质量;已有的再生措施,不能解决根本问题,只能靠大量补充新剂来维持操作,最终导致剂耗升高,成本增加;


设备优点和成本节省

1.提高设备处理能力(由于增加了能用来处理气体的环丁砜的量);

2.产生泡沫较少,甚至没有发泡产生;

3.延长溶剂处理系统的使用寿命,降低其维护费用;

4.很大程度地降低腐蚀。溶液处理装置使用寿命延长数年,维护费用降低;

5.减少过滤器的更换费用和更换频率;

6.少用新鲜溶剂、中和剂和抗腐蚀剂。



设备的基本特点:

1.全自动,可移动式

2.预先组装和测试

3.占用空间小

4.效率高,运行成本低          

5.使天然气厂、炼厂芳烃抽提处理稳定、可靠,改善装置的工作情况

6.减低保养费用,改善工厂环境


环丁砜劣化机理探讨:

    通过大量基础研究工作发现,环丁砜的劣化过程主要产生磺酸类有机酸性物质,即这是导致设备腐蚀的根本原因。从堵塞设备的沉积物的组成分析结果看,主要是磺酸铁盐和磺酸单乙醇环丁砜的中和产物,未发现聚丁二烯或其它聚合物。因此,基于以上分析结果,环丁砜的劣化机理应视为在工艺条件下环丁砜被水解,开环而形成磺酸的过程。

至于作为杂质的环丁烯砜,试验发现在高温下的确分解放出二氧化硫。劣化环丁砜中所含少量硫酸,可能是其溶于水的产物。 环丁砜劣化形成的磺酸和少量硫酸是溶剂体系的pH不断下降的原因。             



随着装置运行时间的延长,环丁砜逐渐发生劣化,其pH不断下降,其溶剂对装置的腐蚀率升高,热稳定性下降。尤其是随初始pH的降低,环丁砜溶剂的pH下降速率加快,热稳定性急剧变差。这可能是环丁砜及其杂质的分解或氧化受酸催化作用而加剧的缘故。


劣化环丁砜中的氯:

目前有许多芳烃抽提装置中的环丁砜溶剂都含有氯。氯的主要来源有两部分:一是芳烃抽提原料来自重整汽油中氯,二是来自加工的原油含氯量偏高。这些氯在芳烃抽提过程中,溶解在贫溶剂中,不断积累,有时能高达几十到几百ppm。这样会对芳烃抽提装置造成严重腐蚀。同时也会加速环丁砜的劣化,造成溶剂颜色变深,pH值下降,设备腐蚀加速,结垢物增加,设备严重堵塞。

表1 再生环丁砜和新鲜环丁砜的性能测试

质量指标

新鲜环丁砜

再生环丁砜

装置用环丁砜

颜色

浅黄色

淡黄色

深棕色

pH

10.08

9.86

3.68

密度/g·ml-1

1.26

1.27

1.23

w(硫)/%

25.6

26.4

22.5

w(水分)/%

3.0

0.8

1.0

w(灰分)/%

<0.002

<0.002

<0.003

热稳定性(分解温度,

240.3

241.1

226.3

蒸馏试验(质量分数,%)

  在288 ℃回收

  在282 ℃回收


95.5

4.5


97.0

3.0


95.0

5.0

w(有机杂质含量)/%

0.20

0.15

0.50


在系统地研究了环丁砜溶剂在工业运行条件下发生劣化机理的基础上,开发了离子交换工艺再生劣化环丁砜的专有技术。此项技术具有以下特点:所用树脂为特殊化学结构的离子交换树脂;所用树脂交换容量大;树脂粒度分布窄,动态传质快;树脂再生性能好,重复性好,使用寿命长;劣化的环丁砜再生效率高,整个抽提系统环丁砜溶剂的pH提高较快;再生后的环丁砜的物化性能达到新鲜环丁砜的要求。

工作流程:

劣化环丁砜再生设备由过滤器、树脂床、配碱罐、水循环罐以及PLC控制系统等五部分组成,加之阀门,泵,管路等组装一撬块上。劣化环丁砜再生设备核心技术是通过阴离子交换树脂,用离子交换的方法,除去环丁砜在工业过程中劣化产生的磺酸类酸性物质,从而使环丁砜性质恢复到新鲜状态。

环丁砜净化设备安装在支线上,采用侧线进样,对主线没有任何影响。经过过滤,达到要求后进入离子交换树脂床去除离子,净化后再回到系统中。树脂经过稀释减液再生后,用水冲洗树脂中的碱至碱槽回用,自动开始新一轮的循环。

系统可以调节操作模式而达到最佳的设备性能。选择适当的操作模式以达到最理想的性能。

设备选型:

环丁砜净化设备可根据热稳态盐的去除能力从四个标准型号中选择,各型号参数如下。

表-1 设备不同型号对应的处理能力

型号

DN-HPU1

DN-HPU2

DN-HPU3

DN-HPU4

环丁砜最大流量,m3/hr

1.5

6

9

13.6


技术要求:

环丁砜净化系统包括以下设备和部件:

1.安装于设备支架上的所有阀门与管线(件)

2保护式过滤器,树脂床水,循环系统,配碱系统   

3.氢氧化钠传送泵

4.正压型防爆控制柜(含PLC及触摸屏操作)  

5操作和维修手册

表2   环丁砜净化设备进料要求     


温度

压力

质量要求

进料环丁砜

30-45 °C

0.65-1.0 MPa


除盐水

30-45°C

0.45-1.0 MPa


净化风


0.42-0.65 MPa

干燥、干净、无油

NaOH

>21°C

常压

20-50% w/w

如果温度和压力达不到如上要求, 可提供相应的热交换器, 加压泵或减压系统(如有必要的话)。


安装和使用

将提供详细操作手册。操作手册包括简明易懂的安装说明并帮助你找到设备及其管线和电缆等。

整个系统的安装和开工简单明了,且适合于室外安装。

系统的安装包括以下步骤:

1将环丁砜净化设备安放在合适位置

2将由于运输而拆卸的管线连接上

3连接单相电源,空气和水的供给管线

4管线连接(外部)

-进入和输出环丁砜净化设备

-去NaOH储罐

-书盐水的连接

-仪表风的连接

-去废液处理中心或排地沟

管线连接完成后,即可进行开工测试。 操作手册包括检测项目表和故障排除指南。由于出厂前已经过全面的测试和校正, 通常不需要更多的调整。

建议进行周期性的监测,我们将免费对所提供的数据进行评价。如果发现任何问题,将提出合理建议,以保证系统达到最佳操作性能,通常的设备维护只有过滤筒更换。



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