萃取精餾與恒沸精餾相比較具有哪些特點(diǎn)?
①萃取劑比挾帶劑易于選擇。
②萃取劑在精餾過程中基本上不汽化,萃取精餾的耗能量較恒沸精餾少。
③萃取精餾過程中,萃取劑加入量的變動范圍較大,在恒沸精餾中適宜的挾帶劑量多為一定。所以萃取精餾操作較靈活,易控制。
④萃取精餾不宜采用間歇操作,而恒沸精餾可以采用間歇操作方式。
⑤恒沸精餾操作溫度較萃取精餾低,所以恒沸精餾適用于分離熱敏性溶液。
下面,化工原料廠家為大家介紹萃取精餾在實(shí)際中有哪些應(yīng)用?
化學(xué)及石油化工等領(lǐng)域中,萃取精餾主要用于兩個方面:一是沸點(diǎn)相近的烴的分離,如最典型的丁烯與丁二烯的分離,兩者沸點(diǎn)相差只有2℃,相對揮發(fā)度為1.03;二是共沸物的分離,如甲醇-丙酮、乙醇-乙酸乙酯以及乙醇和醋酸等有機(jī)物水溶液。
萃取精餾的優(yōu)點(diǎn)是增加了被分離組分之間的相對揮發(fā)度,使難分離物系的分離能夠進(jìn)行;缺點(diǎn)是加入的萃取劑量較大,增大了分離過程的能耗。因此,對萃取精餾進(jìn)行改進(jìn),對強(qiáng)化分離過程具有重要意義。
①芳烴分離過程
在芳烴回收方面,液液萃取技術(shù)已經(jīng)有很長的使用歷史,液液萃取技術(shù)基于組分的極性,來影響組分間的分離,而對于沸點(diǎn)的影響較小。因?yàn)槭艿饺軇┻x擇的限制,對于較寬沸點(diǎn)混合料的分離,采用萃取精餾很難實(shí)現(xiàn),早先它只能對窄沸點(diǎn)物料使用,如采用N-甲基吡咯烷酮或N-甲酰嗎啉作為溶劑進(jìn)行的C6和C7物料的分離過程。
然而,隨著萃取精餾技術(shù)的發(fā)展,采用混合溶劑進(jìn)行的萃取精餾解決了以上問題。
與傳統(tǒng)混合芳烴分離過程相比,GT-BTX工藝具有投資成本低、所需設(shè)備單元數(shù)少、溶劑性能優(yōu)異、產(chǎn)品被污染的風(fēng)險小、產(chǎn)品回收率高、純度高,同時能量消耗低、操作彈性大。經(jīng)過工業(yè)化(120萬t/a)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的考核,苯和甲苯的純度分別達(dá)到99.995%和99.99%??偡紵N回收率高于99.19%,溶劑中抽余液和萃取液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10-6,每千克進(jìn)料的能量消耗為798kJ。
②催化裂化汽油的脫硫
催化裂化(FCC)汽油中所含的硫化物中50%~60%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))是噻吩及其烷基衍生物,其余為硫醇及其他硫化物。在催化裂化條件下噻吩化合物穩(wěn)定性較強(qiáng),國外公司普遍采用加氫脫硫方法,為了進(jìn)一步降低汽油中的硫含量,目前采取的措施是提高加氫處理能力。加氫有利于進(jìn)行燃料中脫硫處理,但是它存在運(yùn)行費(fèi)用高、深度加氫將降低汽油辛烷值等缺點(diǎn)。
根據(jù)油品所含硫化物的特點(diǎn),目前普遍采用催化氧化、絡(luò)合法、催化吸附、生物法、溶劑萃取和堿洗法等進(jìn)行油品中硫化物脫除。在這些方法中,萃取精餾技術(shù)具有其自身優(yōu)勢,在處理FCC汽油時,該工藝技術(shù)采用一種可以改變進(jìn)料中非芳烴組分(含烯烴)和噻吩化合物相對揮發(fā)度的溶劑,在萃取噻吩化合物的同時,也萃取其他芳烴硫化物(由于這些化合物的強(qiáng)極性),而不含烯烴的組分進(jìn)入加氫系統(tǒng)進(jìn)行處理。采用萃取精餾和堿洗法,具有無辛烷值損失、加氫負(fù)荷低、可處理較寬范圍硫含量的裂解料、操作彈性大的特點(diǎn)。
通過在加氫前加入萃取精餾,解決了傳統(tǒng)工藝中存在的問題,芳烴中的噻吩硫化物被高選擇性的溶劑萃取,減少了抽余液中的烯烴含量,低硫、高烯烴的抽余液可以直接與含10×10-6噻吩硫的汽油摻混。而高含量的硫醇在進(jìn)料或抽余液中可以采用傳統(tǒng)的堿洗方式進(jìn)行處理,這樣總的硫含量很容易降低到(5~110)×10-6,同時不用降低辛烷值。
③裂解汽油回收和苯乙烯提純
裂解汽油副產(chǎn)品中含有豐富的石油化工化合物,如果對其進(jìn)行提純并加以充分利用,將產(chǎn)生相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)效益。由于這些組分沸點(diǎn)接近,形成了絡(luò)合物,采用傳統(tǒng)分離方法很難將其分離。而萃取精餾技術(shù)的發(fā)展為其提供了可能,萃取精餾技術(shù)通常用于從裂解汽油的輕組分中提純丁二烯和異戊二烯,實(shí)際上也可以用于從C8料中有效分離苯乙烯。
傳統(tǒng)的裂解過程存在一個加氫工藝步驟,該步驟中一方面存在結(jié)焦問題,同時,反應(yīng)也需要大量的氫源。近年研究表明,苯乙烯是結(jié)焦的根源之一,降低苯乙烯含量是解決結(jié)焦較好的方法。
采用混合溶劑進(jìn)行的萃取精餾技術(shù),可以以較小的成本實(shí)現(xiàn)苯乙烯的提取,因此,萃取精餾技術(shù)應(yīng)用一方面使得苯乙烯從燃料產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為石化產(chǎn)品,價值得到提升。另外,加氫處理氫消耗減少,結(jié)焦問題得到解決。