Блок экстракции ароматических углеводородов.
В блок экстракции входят: отделение экстракции и отпарки растворителя, отделение ректификации экстракта для выделения индивидуальных ароматических углеводородов из экстракта и узел регенерации растворителя. Принципиальная схема экстракции ароматических углеводородов приведена на рис. 5.4. Стабильный катализатриформинга (фр. 62-105°С) насосом Н-1 подается в теплообменник Т-1, где нагревается за счет тепла верхнего продукта (рафината) экстракционной колонны К-1, далее нагревается до 150°С в паровом подогревателе Т-2 и поступает в экстракционную колонну К-1, на верх которой подают растворитель, имеющий большую плотность, чем катализат. Давление в колонне поддерживают на уровне 0,8-1,0 МПа. Растворитель —диэтиленгликоль(ДЭГ) илитриэтиленгликоль (ТЭГ), — двигаясь вниз, вступает в контакт на перфорированных тарелках с катализатом и извлекает из него ароматические углеводороды. Процесс экстракции основан на различной растворимости ароматических и неароматических соединений в селективном растворителе. В качестве растворителей используются ДЭГ или ТЭГ. содержащие соответственно 7-10% и 5-10% воды. Некоторые физико-химические свойства гликолей приведены ниже:
Диэтиленгликсхпь |
Триэтиленгликоль |
Относительная плотность, р20 | 1,1184 | 1,1254 |
Температура, °С: |
|
|
кипения | 245,0 | 287,4 |
плавления | -8 | -7,2 |
начала разложения | 171 | 191 |
Теплота испарения, кДж/кг | 349,9 | 417,4 |
Растворяющая способность ТЭГ выше чем ДЭГ, поэтому соотношение ТЭГ к сырью меньше, чем у ДЭГ, а, следовательно, использование ТЭГ более экономично.
Растворяющая способность ДЭГ и ТЭГ увеличивается в последовательности: парафиновые углеводороды, тяжелые ароматические углеводороды, легкие ароматические углеводороды. Добавление воды к растворителю снижает несколько его растворяющую способность, но увеличивает селективность, так как при этом резко снижается растворимость парафинов.
В экстракционной колонне в результате перераспределения углеводородов образуются два раствора: рафинатный, уходящий с верха Кр и экстрактный, уходящий с низа К-1. Рафинатный раствор представляет собой смесь парафиновых углеводородов нормального и изостроения с небольшой примесью неизвлеченных ароматических и непрореагировавшихнафтеновыхуг-леводородов, а также меньшей частью растворителя. Экстрактный раствор — это основная часть растворителя с экстрагированной ароматикой.
Рафинатный раствор, охладившись в водяном холодильнике Х-1, поступает в нижнюю часть промывной колонны К-3, куда сверху подается вода (конденсат). Она отмывает растворитель от рафината, который из верхней части секции отводится с установки в качестве углеводородного растворителя или сырья для пиролиза, а обводненный растворитель возвращается в К-1. Экстрактный раствор после охлаждения в Х-2 поступает в верхнюю часть колонны К-2. С верха К-2 пары ароматических углеводородов и воды конденсируются и охлаждаются в АВО и их конденсат собирается в отстойнике Е-1, где разделяется на два слоя. Верхний слой — экстракт (ароматические углеводороды) поступает в буферную емкость Е-2, откуда забирается насосом Н-2 и большая его часть откачивается на блок ректификации ароматики. Меньшая (расчетная) часть экстракта нагревается в паровом подогревателе Т-3 и поступает вниз экстракционной колонны К-1 в качестве рисайкла для повышения концентрации ароматики в экстракте. Нижний слой Е-1 — вода забирается насосом Н-3. Балансовое количество ее подается в отгонную колонну К-2 через холодильник Х-2, а остальная часть — в промывную колонну К-3 для отмывки рафината. Часть растворителя циркулирует через паровой подогреватель Т-4 для поддержания в К-2 необходимого температурного режима. Основная часть выводится в К-4.
В процессе эксплуатации блока экстракции образуется значительное количество разбавленного водного растворителя, особенно в колонне водной промывки. Кроме того, при циркуляции под воздействием температуры в растворителе накапливаются продукты его осмоления. Стандартная кислотность растворителя обеспечивается дозированным вводом в него моноэтаноламина, смолистые соединения должны быть удалены из него. Это осуществляется на блоке регенерации растворителя, который представляет собой ректификационную колонну К-4, состоящую из двух частей. В верхней части, работающей под атмосферным давлением, происходит концентрирование растворителя за счет отгона воды, а также части растворителя вместе с легкими продуктами его разложения, а из нижней части растворитель, содержащий 5-10% воды, направляется в вакуумную, нижнюю часть колонны, где за счет перегонки растворитель освобождается от продуктов осмоления. Регенерированный растворитель с верха вакуумной колонны возвращается на экстракцию. Продукты нижней части колонны выводятся из системы,а часть циркулирует через рибойлер.