技术分析丨石科院劣化环丁砜绿色再生技术

石科院新媒体工作室 2024-08-26

环丁砜是从汽油（重整汽油和裂解汽油等）中抽提芳烃（苯、甲苯、二甲苯）的理想溶剂之一，在石油化工领域中被广泛应用，在芳烃抽提装置中扮演重要角色。目前，石科院正在开发新一代劣化环丁砜绿色再生技术，主要着眼于高性能和高选择性的离子交换树脂、再生塔内构件的布局优化、装置小型化、再生过程的智能优化操作以及减少废水排放的绿色化再生技术。

环丁砜是芳烃抽提装置的“血液”，长期运行会导致劣化，严重影响芳烃抽提装置的正常运行，看石科院如何让环丁砜绿色再生。

劣化环丁砜（左）和再生后环丁砜（右）

深厚积淀，工业应用21套次

环丁砜是从汽油（重整汽油和裂解汽油等）中抽提芳烃（苯、甲苯、二甲苯）的理想溶剂之一，在石油化工领域中被广泛应用，在芳烃抽提装置中扮演重要角色。

早在1996年，石科院就开始关注芳烃抽提装置的环丁砜劣化问题：环丁砜溶剂在工业运行条件下氯、磺酸类酸性物质不断累积，使抽提体系溶剂颜色变深、pH下降，导致设备严重腐蚀，产生结垢物陈积堵塞装置，严重影响芳烃抽提装置的正常运行，并使溶剂损失量加大。此后，石科院基于对环丁砜溶剂在工业运行条件下劣化机理的系统研究，开发了劣化环丁砜离子交换再生专有技术。

二十余年来，石科院劣化环丁砜离子交换再生技术已在国内21套芳烃抽提装置上实施了工业应用并取得了良好的经济效益,应用单位包括：中国石化上海石化、茂名石化、齐鲁石化、扬子石化、吉林石化、镇海炼化等；中石油大连石化、吉林石化和乌鲁木齐石化；中海油惠州石化、北方华锦等；大连福佳大化、荣盛集团宁波中金石化等民营企业。

剖析原理，自主突破核心技术

石科院通过实验发现：环丁砜及其它杂质的分解或氧化受酸催化作用影响显著，随初始pH的降低，环丁砜加速水解开环生成磺酸，环丁砜溶剂的pH下降速率加快，热稳定性急剧变差。从堵塞设备的沉积物组成分析来看，主要是磺酸铁盐和磺酸单乙醇胺的中和产物。

在此认识上上，石科院采用离子交换方法对除去环丁砜劣化产生的酸性物质进行了研究，通过树脂的选择和条件优化、小试和放大试验，开发了劣化环丁砜离子交换再生专有技术。该技术具有以下特点：

所用树脂为特殊化学结构的离子交换树脂，交换容量大、粒度分布窄、动态传质快；
树脂再生性能好，重复性好，使用寿命长；
劣化的环丁砜再生效率高，整个抽提系统环丁砜溶剂的pH提高较快；
采用该项技术投入产出比高，操作方便，环境友好；
不但可以脱除装置运行过程中环丁砜溶剂里累积的氯离子，还可以脱除磺酸类酸性物质。

基于该项技术，石科院又结合了多项专有技术，优选树脂类型、增设多级树脂保护装置、精密设计设备内构件、集合高效树脂再生技术，集合形成工艺装置，具有投资金额小、占地面积小、三废排放少、再生效率高等特点。

2003年7月，劣化环丁砜离子交换再生专有技术通过鉴定，并获得当年度中国石化集团公司科技进步三等奖。

继往开来，工业应用再绽新花

2024年7月，石科院在高桥石化实施芳烃抽提装置劣化环丁砜离子交换再生技术，运行结果显示：净化前系统氯含量达20mg/L，经离子交换树脂处理后的再生贫溶剂单程氯脱除率＞90%，圆满解决氯含量超标问题。实施该技术后，在不添加单乙醇胺的情况下，抽提系统环丁砜的pH值可维持在6.5以上，有效缓解了设备的腐蚀问题，延长了抽提装置的运行周期。同时纯化了环丁砜纯度，提高了芳烃抽提效率。

目前，石科院正在开发新一代劣化环丁砜绿色再生技术，主要着眼于高性能和高选择性的离子交换树脂、再生塔内构件的布局优化、装置小型化、再生过程的智能优化操作以及减少废水排放的绿色化再生技术。

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