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      乙腈法丁二烯抽提裝置溶劑發(fā)泡原因分析及對策

      2018-09-10 09:07:56李松
      中國科技博覽 2018年32期
      關(guān)鍵詞:乙腈對策

      李松

      [摘 要]乙腈法丁二烯抽提裝置在萃取中容易出現(xiàn)容積發(fā)泡的情況,主要是因為受到了乙腈溶劑含水量、pH值、雜質(zhì)等情況的影響,同時也包括了操作條件等外在因素的影響。這些影響的因素很容易讓抽提過程中分離的效果變差,也容易產(chǎn)生壓差的波動。為了讓整個操作的系統(tǒng)能夠保持平衡,需要對溶劑發(fā)泡中溶劑含水量及pH值進行降低,對再生了及劣質(zhì)溶劑進行加大并精制再生,同時對天氣也要進行挑選。要想讓生產(chǎn)穩(wěn)定性提高,讓運行的符合能夠提升,需要對消泡劑進行消泡處理。

      [關(guān)鍵詞]乙腈;萃取精餾;發(fā)泡;對策

      中圖分類號:TS676 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2018)32-0400-01

      一、發(fā)泡形成的過程

      乙腈法丁二烯抽提的工藝是在1965年星期的,由美國殼牌進行研究開發(fā)。蘭州石化也在1971年建成了我國首個1.25萬t/a乙腈法丁二烯抽提的裝置。在近些年的發(fā)展中,中石化也進行了自主開發(fā),并在天津、武漢等地進行了大型的實驗應(yīng)用。在整個萃取精餾的過程中,原料中的混合碳四可以在乙腈溶劑的作用下達到分離的要求。萃取精餾最大的特點就是將溶劑的添加量進行了增加,讓溶劑和原料能夠按照比例進行。在整個操作中,每層的塔盤上都需要有70%-80%濃度的溶液,在被分離的時候,溶液要全部相容。因為這一特點,溶劑比、溶劑溫度、溶劑中水域雜質(zhì)等都會對萃取精餾有一定的影響,也會出現(xiàn)溶劑發(fā)泡,對汽和液之間的平衡有一定的破壞。大量的氣泡分散在液體中的分散體系就是泡沫,因為氣泡的密度比液體的密度要小,氣泡從液體到表面,能夠形成夜魔,對氣泡的聚集物有隔斷,這就形成了泡沫。它在熱力學(xué)中是一個不穩(wěn)定的體系,并且有一定的活性液體成分?;钚缘挠H水基能夠和頁面進行相互的吸附,讓疏水基和氣能夠相互吸附,并且活性劑相互之間也能夠形成緊密的排列。如果在液相中出現(xiàn)了氣泡,親水基朝向水的一方,疏水基朝向氣泡的一方,那么在氣體和液體的截面,就能夠有非常穩(wěn)定的彈性膜。

      二、萃取系統(tǒng)中溶劑發(fā)泡的原因

      乙腈法丁二烯抽提是利用了乙腈溶劑進行。它本身并不是強發(fā)泡物,但是在整個萃取精餾的過程中,因為受到溶劑品質(zhì)以及操作方式、外界環(huán)境的影響,就會出現(xiàn)發(fā)泡的現(xiàn)象,而且嚴重的情況下,也會出現(xiàn)分離的效果。造成溶劑發(fā)泡的因素有四點,溶劑的含水量、溶劑的pH值、溶劑中雜質(zhì)的含量以及操作條件。1.溶劑含水量。乙腈之中有一定的水分,這對于萃取精餾的操作是非常有一處的,不僅能夠增加乙腈的極性,還能夠讓每一個部份好更的揮發(fā)。但如果含水量提高,乙腈溶劑的濃度就會相對的有所下降,溶解性也就隨之降低,乙腈與烴類就會非常容易出現(xiàn)分層的情況,容易出現(xiàn)水解以及發(fā)泡的情況。2.乙腈溶劑在高溫之下會出現(xiàn)水解的情況,pH值升高,水解的情況就會加劇。對于萃取的系統(tǒng),就更容易出現(xiàn)乙腈溶劑水解發(fā)泡,從而讓泡沫不容易被消除。3.溶劑中雜質(zhì)含量。原料混合碳四中會有極少的碳五存在,在萃取精餾過程中,因為乙腈溶劑的累計,丁二烯也會源源不斷的產(chǎn)生二聚物。溶劑中每一種雜質(zhì)的含量也會隨之有所增加,讓溶劑的溶解性以及選擇性就會發(fā)生變化,系統(tǒng)的壓差也會有所提升,讓局部的發(fā)泡現(xiàn)象就會再次發(fā)啊生。因為雜質(zhì)在系統(tǒng)的死角中聚集,也后形成新的聚合物,讓系統(tǒng)和管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。4.操作條件。溶劑的溫度、回流的溫度等,都會對勸她的熱量平衡和溫度的分布產(chǎn)生一定的影響。溶劑溫度較高的事實,溶劑溶解烴類的效果就會更好,溫度較低的時候,溶劑對于烴類的溶解能力也會隨之下降,這時就容易出現(xiàn)發(fā)泡?;亓鳒囟容^高,對于控制塔頂質(zhì)量不利,但是如果回流溫度較低,在溶劑中的溶解度對于烴類的降解能力也會有所降低,這就容易讓局部的回流有所增加。比如在環(huán)境惡劣的暴雨天氣,溶劑的溫度、回流溫度因為天氣的影響溫度驟降,這就非常容易發(fā)生萃取上段烴類聚集,壓差隨之上升。如果塔的設(shè)計能力較小,操作性能也不充足,就會出現(xiàn)發(fā)泡或者液泛的情況。

      三、溶劑發(fā)泡對策和建議

      要想解決溶劑發(fā)泡,就需要對溶劑中的含水量進行控制,對溶劑的pH值以及雜質(zhì)的含量進行有效的控制。乙腈溶劑出現(xiàn)發(fā)泡之后,第一萃取精餾塔上段的高壓差運行就會一直保持高壓狀態(tài),波動幅度也會有所增加。對于上游的乙烯裝置就很難進行一直。要想解決溶劑發(fā)泡的情況,就要控制溶劑中的含水量。如果溶劑中的含水量保持在5%-8%之間,萃取系統(tǒng)的壓差也會相對穩(wěn)定,就不容易出現(xiàn)發(fā)泡的情況。pH值在9.0-9.5之間,萃取系統(tǒng)也能夠相對穩(wěn)定的進行,就不會又明顯的發(fā)泡情況。較高的pH值對于整個系統(tǒng)的運行沒有益處,需要對大容積的再生量進行利用,對亞硝酸鈉的注入量也要進行pH值的控制。同時也需要對溶劑中的雜志進行降低。在原料混合中碳四里包含的碳五,要在上游乙烯裝置中進行有效的控制,碳五之上充足的部分要盡可能的控制在比0.1%小的地方。二聚物的生成速度會因為丁二烯的濃度以及操作的溫度而受到改變,需要在操作過程中對溶劑的濃度進行降低,讓加熱蒸汽的熱度也進行一定程度的降低,避免出現(xiàn)再沸器管束二快速的進行結(jié)焦。

      結(jié)論

      乙腈丁二烯裝置因為受到溶劑的含水量、pH值、雜質(zhì)的含量、操作情況等影響,在萃取系統(tǒng)中會出現(xiàn)溶劑發(fā)泡的情況,這容易讓系統(tǒng)出現(xiàn)壓差的波動,所以就要利用有效的對策對其進行解決和改善。讓溶劑中的含水量保持在5%-8%之間,對溶劑內(nèi)再生或者減少亞硝酸鹽的投入量,對溶劑高pH值環(huán)境的水解和發(fā)泡進行控制,同時也要對原料中的碳五等重組分含量進行降低,對阻聚劑進行適當(dāng)?shù)募尤?,對溶劑中的雜質(zhì)含量進行控制,保證溶劑的品質(zhì)。

      參考文獻

      [1] 尹子軼.乙腈法丁二烯裝置溶劑發(fā)泡探討[J].乙烯工業(yè),2017,(1).

      [2] 王珣,陳曉慶,劉海祿,等.多效蒸發(fā)裝置中的起泡與消泡[J].石油化工設(shè)備,2016,(2).

      [3] 李輝,常利超.消泡劑在國內(nèi)乙腈法丁二烯裝置上的探索性應(yīng)用[J].當(dāng)代化工,2016,(12).

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