优化苯加氢装置萃取剂再生塔运行的工艺研究

张凯，栾义涛，付恩祥，李欣，陈永文，孔鲁慧，马士猛

(济宁中泰煤化有限公司，山东 济宁 272100)

0 引言

苯加氢是一种广泛应用于石化领域的反应工艺，可以将苯加氢生成环己烷。在苯加氢过程中，使用的萃取剂往往需要进行再生，以保证反应的连续进行和高效率。然而，在萃取剂再生的过程中，产生的废气中含有大量的有机物和硫化氢等有害物质，对环境造成了严重的污染，造成经济损失。为解决这一问题，需要对苯加氢装置萃取剂再生塔的运行工艺进行研究，优化萃取剂再生塔的操作条件和工艺参数，以提高再生效率，降低废气排放量，减少对环境的影响，提高生产效益。因此，苯加氢装置萃取剂再生塔的工艺研究具有重要的理论和实践意义。

1 苯加氢装置萃取剂再生塔运行的工艺流程

1.1 萃取剂饱和度检查和更换

苯加氢装置是一种常见的化学工艺，其中萃取剂通常用于分离和提取反应物或产物。随着时间的推移，萃取剂会被反应物或产物饱和，并且它们的分离效率会下降。因此，周期性地检查萃取剂的饱和度是非常重要的。如果萃取剂已经饱和，需要更换萃取剂。萃取剂的饱和度检查通常包括以下步骤：第一步是将萃取剂从萃取器中取出，并将其放入烧杯或试管中。然后，将萃取剂置于试管架上，等待其冷却至室温。第二步是向萃取剂中滴加几滴指示剂，例如溴酚蓝或甲基橙。这些指示剂可以用来检测萃取剂中是否存在反应物或产物。如果指示剂的颜色发生变化，则可能意味着萃取剂已经饱和。第三步是使用紫外-可见光谱仪或气相色谱仪等仪器对萃取剂进行分析，以检测其中的反应物或产物的浓度。这些仪器可以提供更准确的饱和度信息，以便进行更好的判断是否需要更换萃取剂。如果萃取剂已经饱和，需要更换萃取剂。更换萃取剂的步骤包括：第一步是将饱和的萃取剂从萃取器中排出，并清洗萃取器内部。第二步是向萃取器中添加新的萃取剂，然后开始进行新的萃取工作；第三步是将排出的饱和萃取剂进行处理和处置。这些处理方法可能包括中和和沉淀，以减少对环境的影响。

1.2 萃取剂再生

萃取剂再生是苯加氢装置中重要的工艺环节之一。为了保证反应的高效性和产物的纯度，萃取剂需要定期进行再生。萃取剂再生的流程通常包括以下步骤：第一步是将饱和的萃取剂从萃取器中排出，并将其送入萃取剂再生塔中。萃取剂再生塔通常是一个塔状结构，内部填充有吸附剂，例如活性炭或沸石。第二步是将萃取剂与吸附剂进行接触，以将其中的反应物或产物吸附到吸附剂上。在此过程中，萃取剂中的萃取剂会被分离出来，并被送回萃取器中进行下一轮的萃取。第三步是对吸附剂进行再生。这通常需要将吸附剂加热，以将吸附在上面的反应物或产物释放出来。释放出的反应物或产物可以进一步进行处理和处置。释放后的吸附剂可以重新用于萃取剂再生。第四步是将萃取剂再生塔中的吸附剂进行清洗和处理。这些处理方法可能包括中和和沉淀，以减少对环境的影响[1]。

1.3 萃取剂再生后的萃取剂处理

苯加氢装置中萃取剂在反应中起到重要的作用。然而，萃取剂在反应后需要进行再生处理，以便维持其萃取性能。萃取剂再生塔是一种用于处理萃取剂的设备，其工艺流程包括萃取剂再生和萃取剂处理两个步骤。萃取剂再生是指将用过的萃取剂从反应物中分离出来，并将其中吸附的有机物和杂质清洗掉，以使萃取剂恢复其萃取性能。萃取剂再生通常使用蒸汽加热和氮气吹扫的方法进行。首先，将用过的萃取剂送入再生塔中，然后通过蒸汽加热使其蒸发。蒸发的萃取剂被送到冷却器中冷却，并在此过程中凝结成液体。凝结后的液体萃取剂通过过滤器过滤，以去除其中的固体颗粒。接下来，使用氮气进行吹扫，将吸附在萃取剂中的有机物和杂质彻底清除。清洗过的萃取剂被送回到萃取剂储罐中，以备下一次使用。萃取剂处理是指对已再生的萃取剂进行必要的处理，以确保其质量符合要求，以便在下一次使用中保持其萃取性能。萃取剂处理包括分析、过滤、调整和储存四个步骤。首先，对再生后的萃取剂进行分析，以确定其中有机物和杂质的含量。如果含量超过规定的标准，需要进行过滤处理，以去除其中的杂质和固体颗粒。其次，对萃取剂进行调整，以确保其符合使用要求。再次，调整其酸碱度、添加稳定剂等。最后，将处理好的萃取剂送回储罐中储存，以待下一次使用。

2 苯加氢装置萃取剂再生塔存在的问题

2.1 萃取剂再生效率低下

苯加氢装置萃取剂再生塔是化工生产过程中常用的设备，其作用是将用过的萃取剂再生，以提高萃取剂的使用效率，降低生产成本。然而，在苯加氢装置萃取剂再生塔的运行过程中，常常会出现萃取剂再生效率低下的问题，这对于生产效率和质量都会带来影响。导致苯加氢装置萃取剂再生塔运行中萃取剂再生效率低下的原因有多种：一是设备操作不当。在操作苯加氢装置萃取剂再生塔的过程中，可能存在一些误操作或者不合理的操作。例如，蒸汽加热和氮气吹扫的参数设置不合理，会导致萃取剂中的有机物和杂质未能被彻底清洗干净，从而影响萃取剂再生效果。二是萃取剂再生塔的进料流量、温度、压力等参数设置不当，也会导致萃取剂再生效率低下。三是萃取剂处理不当。苯加氢装置萃取剂再生塔运行过程中，需要对萃取剂进行处理，以使得再生后的萃取剂质量得到保证。如果萃取剂处理不当，就会导致再生后的萃取剂质量下降，从而影响其再生效果。例如，对萃取剂的分析不准确或者过滤处理不彻底，都会导致萃取剂中存在有机物和杂质残留，影响其再生效果。四是萃取剂质量问题。苯加氢装置萃取剂再生塔运行过程中，如果使用的萃取剂质量存在问题，也会影响其再生效率[2]。为了提高苯加氢装置萃取剂再生塔的再生效率，需要注意操作细节，合理设置参数，及时进行萃取剂处理和更换萃取剂。

2.2 设备运行不稳定

苯加氢装置萃取剂再生塔是化工生产中常用的设备之一，其作用是对用过的萃取剂进行再生，提高萃取剂的使用效率，降低生产成本。然而，在苯加氢装置萃取剂再生塔的运行过程中，常常会出现设备运行不稳定的问题，这对于生产效率和质量都会带来影响。导致苯加氢装置萃取剂再生塔设备运行不稳定的原因有多种：一是设备磨损和老化。苯加氢装置萃取剂再生塔作为一种使用频率较高的设备，在长时间的使用过程中，会出现部件磨损、老化的情况。例如，塔壁表面的氧化皮层增厚、阀门密封性能下降、设备中的管道、泵等部件出现老化、裂纹等问题，都会导致设备运行不稳定[3]。二是操作不当。在使用苯加氢装置萃取剂再生塔的过程中，如果操作不当，也会导致设备运行不稳定。三是温度和压力控制问题。在苯加氢装置萃取剂再生塔的运行过程中，温度和压力的控制也是十分重要的。如果控制不当，就会导致设备运行不稳定。例如，温度过高或者过低，都会导致萃取剂再生效率下降，从而影响设备的稳定运行。

3 优化苯加氢装置萃取剂再生塔运行的工艺研究策略

3.1 优化萃取剂再生条件

萃取剂再生是苯加氢装置萃取剂再生塔最关键的环节之一，通过合理的再生条件，可以提高再生效率和质量，减少萃取剂的消耗，从而降低生产成本。具体的优化措施包括再生温度是影响再生效率的关键因素之一，过高或过低的再生温度都会影响再生效果。一般来说，再生温度应该在萃取剂的沸点以下，同时也不能太低，以保证萃取剂中的杂质能够分离出来。因此，需要通过实验确定合适的再生温度范围，并在实际操作中不断调整。再生压力是影响再生效率的另一个重要因素，通过提高再生压力，可以促进萃取剂中的杂质分离，从而提高再生效率[4]。当然，在提高再生压力的同时，也需要注意设备的安全性，避免压力过高导致设备破裂。再生时间是影响再生效率和设备稳定性的重要因素之一。再生时间过短会导致再生不彻底，再生时间过长则会浪费能源和时间，同时也会加速设备的老化和磨损。因此，需要通过实验确定合适的再生时间，并在实际操作中不断优化。再生介质的选择也会对再生效率产生重要影响。一般来说，选择具有良好溶解性的介质可以有效提高再生效率。同时，还需要考虑介质的毒性和对设备的腐蚀性等因素。

3.2 加强萃取剂的质量控制

优化苯加氢装置萃取剂再生塔运行的工艺，加强萃取剂的质量控制是其中一个重要的研究策略。萃取剂质量的好坏直接关系到萃取剂再生塔的运行效率和稳定性，因此需要加强萃取剂的质量控制，确保萃取剂的质量符合要求，从而保障萃取剂再生塔的正常运行。具体的优化措施包括：选择合适的原料是确保萃取剂质量的关键之一。原料的质量不好会导致萃取剂质量下降，从而影响到萃取剂的再生效率。因此，在生产过程中应该选择质量良好的原料，避免使用劣质原料。严格控制生产过程也是保证萃取剂质量的重要手段之一。生产过程中应该注意控制各个环节的操作，保证操作规范、稳定，避免操作失误和浪费，从而提高萃取剂质量[5]。加强萃取剂的质量检测是保证萃取剂质量的有效手段。通过质量检测，可以及时发现和排除萃取剂的质量问题，从而确保萃取剂的质量符合要求。同时，还应该建立完善的质量管理体系，定期对萃取剂的质量进行检测和评估。

3.3 提高设备维护保养水平

优化苯加氢装置萃取剂再生塔运行的工艺，提高设备维护保养水平是其中一个重要的研究策略。萃取剂再生塔是一个大型的设备，设备的正常运行需要设备本身的质量保证以及维护保养的好坏。因此，提高设备维护保养水平是保证设备正常运行和提高运行效率的关键因素之一。在提高设备维护保养水平的过程中，首先需要建立完善的设备维护保养体系，包括制定维护保养计划、建立设备档案、定期进行巡检等。其次，需要对设备的维护保养人员进行培训，提高他们的技能水平和维护保养意识，确保他们能够及时、有效地发现和解决设备故障。同时，还需要建立完善的维修记录和设备管理制度，以便及时跟踪设备的使用情况和维护保养情况。再次，还需要采用先进的设备管理技术和设备监测系统，对设备的运行状况进行实时监测和评估，及时发现设备的异常情况和故障，并采取相应的措施进行修复。这些先进的设备管理技术和设备监测系统可以帮助设备维护保养人员及时掌握设备的运行情况，减少故障发生率和维修成本。

4 结语

优化苯加氢装置萃取剂再生塔运行的工艺是一个复杂的问题，需要综合考虑多个方面的因素。本文提出了三个重要的研究策略，包括优化萃取剂再生条件、加强萃取剂的质量控制和提高设备维护保养水平。通过优化萃取剂再生条件，可以调整萃取剂的配比和再生温度等因素，以提高再生效率和降低能耗。加强萃取剂的质量控制可以确保萃取剂的质量稳定，减少不必要的再生次数，从而降低能耗和成本。提高设备维护保养水平可以保证设备的正常运行，延长设备寿命，减少故障率和维修成本。