引言

某芳烃抽提装置是以芳烃为原料的联合装置，芳烃汽提塔分为3个部分：第一部分是汽提塔液相，其作用是对溶剂脱蜡后的残油进行分离，经过分馏塔、溶剂回收塔及脱丁烷塔等设备进入第二部分的重整进料，中的苯、甲苯及二甲苯等通过重整反应生成芳烃；第三部分是重整原料油和原料油，中含有的硫化氢、氢气等还原性气体，在汽提塔的作用下被除去。该装置于2006年6月开工建设，于2007年3月投产。在运行过程中发现汽提塔发泡现象比较严重，各塔顶温度明显高于正常值，尤其是汽提塔部分塔顶温度明显偏高。汽提塔的发泡情况不仅影响到汽提塔液相组成的稳定，而且可能对汽提塔塔顶真空度造成影响，甚至引起汽提塔发生液泛。基于此，本文重点对芳烃抽提装置汽提塔发泡原因及解决措施进行分析探究。

1 芳烃抽提装置汽提塔发泡原因

1.1 原料组成影响

从原料性质上看，芳烃抽提装置需要的原料组成复杂，主要是由汽油、柴油、石脑油、柴油中的芳烃和沥青质组成，其主要成分是含碳氢化合物，如烯烃、环烷烃等。

随着化工产业的不断发展，石脑油的应用范围逐渐扩大，以汽油为例，石脑油中烯烃含量较高，烯烃与芳烃形成环烷烃聚合物，对汽提塔内壁产生磨损。因此石脑油中烯烃含量高会影响汽提塔的操作。

由于芳烃中含有大量的环烷烃聚合物和芳烃聚合物，这些聚合物对汽提塔内壁产生磨损，造成塔内件堵塞；同时芳烃聚合物会在塔内件上结垢形成堵塞物，从而使汽提塔进料量减小、蒸汽消耗量增加。

1.2 操作条件的影响

1.2.1 汽提塔界位

汽提塔的界位对汽提塔的操作及产品质量有很大影响，一般情况下，汽提塔界位控制在2~3m之间，但在实际生产过程中，由于工艺条件的变化，造成汽提塔的界位经常偏离设计值。

以芳烃抽提装置为例，在生产过程中，当汽提塔塔顶温度高于70℃时，汽提塔会产生液泛现象。而在此温度下汽提塔内物料易被蒸汽冷凝成水，从而在塔顶形成泡沫层。

如果此时将汽提塔塔底温度提高到70℃以上，则会进一步加剧液泛现象。如果将汽提塔底温度降至40℃以下或将汽提塔塔底拉至与原料油的接触点温度以下，则会出现汽提塔底部液泛现象。

1.2.2 汽提塔操作温度

汽提塔温度对产品的质量、收率有重要影响。

（1）汽提塔的操作温度是影响产品质量的主要因素，一般情况下，汽提塔操作温度控制在-100℃以下。若汽提塔塔顶温度偏低，则芳烃中的苯、甲苯等成分在汽提塔内汽化较快，易引起汽提塔的泡沫；若汽提塔塔顶温度偏高，则芳烃中的芳烃含量相对较少，易导致汽提塔抽提效果变差。

（2）汽提塔液面温差是影响产品质量和收率的另一个重要因素。过高或过低的液面温差都会造成汽提塔液面出现较大波动，使汽提效果变差。实际生产中，汽提塔液面温差一般控制在60℃左右。

（3）原料油中的非烃物质在汽提塔内汽化、分解产生泡沫。如：①轻烃组分，如环烷烃、芳烃、芳香烃等；②轻烃组分的盐；③芳烃中的硫和氮等非烃组分。

1.2.3 回流芳烃中烯烃的累积

在汽提塔的进料中，不同的烯烃与芳烃混合形成了不同的混合芳烃，由于不同的烯烃与芳烃的混合比例不同，在汽提塔内就形成了一定浓度的混合芳烃，若混合芳烃在汽提塔中停留时间过长，由于汽提塔内温度较高，会将进入汽提塔的部分烯烃进一步加热而生成更多的泡沫。另外，芳烃中烯烃含量越高，汽提塔操作温度越高，对汽提塔内形成泡沫越有利。而对于以烯烃为原料进行生产的芳烃抽提装置来说，增加回流芳烃中烯烃含量不仅不会提高抽提效果，反而会增加汽提塔内形成泡沫的可能性。因此，在保证汽提塔内温度相对较低情况下增加回流芳烃中烯烃含量有利于增加抽提效果。

2 预防溶剂发泡的措施

2.1 控制进料组成

（1）在原料油性质发生变化时，控制溶剂的进料组成，对装置平稳运行和节能降耗具有重要意义。

（2）原料油中的溶剂油含量在30%~60%时，在一定的温度范围内，可以促进抽提反应的进行。但超过此范围后，反应速度会明显加快，会造成塔底溶剂浓度增高、粘度增大、脱除不彻底，溶剂发泡现象严重。

（3）塔顶分馏段回流罐的溶剂量应保持在正常值内，防止塔底溶剂浓度过高。

（4）控制好汽提塔操作温度、回流比及原料油进料量。汽提塔顶分馏段回流罐的溶剂量过少、温度过高、压力过低时都会导致汽提塔发泡。

（5）控制好原料油中的芳烃含量和甲苯含量。当原料油中芳烃含量过高，会增加芳烃和甲苯的分压，使汽提塔塔顶溶剂浓度增高、粘度增大、脱除不彻底；当原料油中甲苯含量过高时，会增加汽提塔塔顶溶剂浓度，使汽提塔塔顶溶剂粘度增大、脱除不彻底。

2.2 优化抽提系统操作条件

2.2.1 控制汽提塔界位

汽提塔界位控制主要是通过调整塔底液相组成和温度来实现的，操作参数的变化对汽提塔的影响如下：

（1）当汽提塔液相组成（以芳烃浓度计）小于334 mg/L时，在较高界位下操作，有利于脱除溶剂中的轻组分，但会导致部分溶剂带水，导致溶剂发泡；当汽提塔液相组成（以芳烃浓度计）大于334 mg/L时，在较低界位下操作，有利于脱除溶剂中的轻组分，但会导致部分溶剂带水，引起溶剂发泡。

（2）汽提塔界位控制应保证汽提塔液相组成在334 mg/L~411 mg/L范围内，可通过提高进料温度、增加塔底抽提压力、调整回流比等手段实现。

2.2.2 控制汽提塔温度

（1）汽提塔温度过高时，溶剂中的芳烃成分与抽提蒸汽接触，在汽提塔内会发生部分反应，生成大量的泡沫。

（2）汽提塔温度控制在-18~-20℃范围内。当汽提塔温度过低时，溶剂中的芳烃成分难以完全分解，在汽提塔内会与蒸汽发生部分反应生成泡沫；当汽提塔温度过高时，溶剂中的水与蒸汽发生热交换，在汽提塔内会发生部分反应生成泡沫。当汽提系统开泵后，溶剂中的水与蒸汽在泵的作用下迅速膨胀并充满整个汽提塔，从而导致溶剂发泡。

2.2.3 控制回流比

（1）回流比的变化对装置能耗影响较大，在进料温度和进料流量变化的情况下，装置能耗是不同的，当进料温度和进料流量增加时，装置能耗也增加；当进料温度和进料流量不变时，装置能耗也是不同的，当进料温度下降时，装置能耗会相应减少；

（2）回流比的控制要从整个抽提系统考虑，如果汽提塔塔底温度和回流比波动较大，就会导致汽提塔内形成“冷箱”，使汽提塔中物料的温度升高，从而造成溶剂发泡。

（3）对循环溶剂系统的回收装置进行改造，使循环溶剂系统中的回流比在满足溶剂分离的情况下尽可能小；同时对装置中的汽提塔进行改造，使其回流比控制在一定范围内。

（4）如果进料量较大，导致循环溶剂系统压力升高时，可以采用提高蒸汽量的方法来降低回流比；如果进料量较小，需要降低循环量来保证系统压力，这时可以采取提高汽提塔温度的方法来降低回流比。

3 结束语

总而言之，通过对汽提塔发泡原因进行分析，针对汽提塔发泡原因采取相应的措施，可以减少汽提塔发泡。同时，要加强装置内各部分的操作管理，保证装置长周期运行。希望通过以上措施的实施，能够减少汽提塔发泡，同时，为同类装置解决汽提塔发泡问题提供借鉴，延长芳烃抽提装置的操作周期，为装置的长周期运行打下坚实的基础，从而进一步提高装置经济效益。
    参考文献：

[1]陈强宇,杨俊.芳烃抽提装置汽提塔易发泡的原因及解决措施[J].石化技术与应用,2018,36(06):401-405.
    [2]任世彬,葛善伟.催化重整-芳烃抽提装置运转过程中出现的问题及对策[J].化工设计通讯,2018,44(10):100.