优化抽提塔操作提高脱沥青油收率

一、引言

在石油加工领域，减压渣油的有效利用一直是研究重点。脱沥青油作为减压渣油加工的重要产品，广泛应用于润滑油基础油生产、催化裂化原料等领域。以正丁烷和异丁烷为溶剂的抽提塔在脱沥青工艺中占据核心地位，其操作的优化对提高脱沥青油收率具有关键作用，不仅能提升资源利用率，还能增强企业经济效益。当前抽提塔在特定操作参数下运行，有必要深入剖析这些参数对脱沥青油收率的影响，探寻优化路径。

二、抽提塔工作原理

2.1 萃取分离机制

抽提塔利用正丁烷和异丁烷对减压渣油中不同组分溶解度的显著差异来实现萃取分离。在抽提塔的特定温度和压力环境下，溶剂对脱沥青油的溶解能力远超过对沥青质等重组分。当溶剂与减压渣油在塔内充分接触时，脱沥青油选择性地溶解进入溶剂相，从而与沥青质等杂质分离，为后续获得高收率的脱沥青油奠定基础。

2.2 传质过程分析

在抽提塔内部，溶剂与减压渣油采用逆流流动方式。在塔板或者填料处，两相密切接触并发生质量传递。脱沥青油从减压渣油相逐步扩散至溶剂相，传质效率受到多种因素制约，包括两相的接触面积大小、传质推动力强弱等。较大的接触面积和较强的传质推动力能够促使脱沥青油更充分地转移至溶剂相，是提高脱沥青油收率的关键环节。

三、影响脱沥青油收率的因素

3.1 操作温度的影响

操作温度对溶剂的溶解性能和选择性有着至关重要的影响。当温度升高时，溶剂对脱沥青油的溶解能力降低，但同时对沥青质等杂质的溶解倾向也随之降低，这可能导致脱沥青油纯度上升，收率将随之下降。相反，若降低温度，溶剂的溶解能力会提高，使得脱沥青油充分从减压渣油中分离出来，但沥青也被溶剂吸收，进而导致收率上升，脱沥青油质量变差。就当前抽提塔的原料进料温度 133 度和抽提塔溶剂进料温度 120 度而言，需深入研究其与最佳温度区间的匹配度。研究表明，在特定的温度区间内，脱沥青油收率会随着温度升高而下降。

3.2 操作压力的影响

操作压力主要对溶剂的相态和溶解性能产生作用。适当提高压力，有助于维持溶剂的液态，增强其溶解能力，从而促进脱沥青油的萃取过程，有利于提高收率。然而，过高的压力会大幅增加设备投资以及运行成本，并且会带来更高的安全风险。目前抽提塔的压力为 4.5 兆帕，溶剂回收压力为 4.0 兆帕，是处于最佳范围。在实际生产中发现，在一定的压力区间内，压力与脱沥青油收率呈现正相关关系，但超出该区间后，压力对收率的提升效果会逐渐减弱。

3.3 溶剂比的影响

溶剂比指的是溶剂与减压渣油的质量比。增大溶剂比，意味着有更多的溶剂可用于溶解脱沥青油，这在一定程度上有利于提高收率。但溶剂比过大，会显著增加溶剂回收成本以及后续加工负荷；反之，溶剂比过小，则无法充分溶解脱沥青油，导致收率降低。因此，确定合适的溶剂比对于平衡收率和成本至关重要。

3.4 原料性质的影响

减压渣油的性质，如沥青质含量、胶质含量、馏分组成等，对抽提效果和脱沥青油收率有着重要影响。沥青质含量高的减压渣油，脱沥青难度会显著增加，收率可能随之降低；原料馏分组成不均匀，会干扰抽提塔内的传质效率。不同产地和加工工艺的减压渣油性质差异明显，需要根据原料特性灵活调整抽提塔操作条件。

四、抽提塔操作优化措施

4.1 温度优化调控

基于当前的温度参数，依据减压渣油性质和生产要求，精确调节抽提塔的操作温度。例如，针对原料性质较重时，适当提高温度以提高溶剂对脱沥青油的选择性；通过优化塔内温度分布，使不同塔板或填料位置的温度更契合脱沥青油分离需求。

4.2 压力优化与稳定

依据设备的设计压力和工艺要求，确定最佳操作压力。定期对压力调节设备进行检查和维护，防止压力波动对抽提效果产生不利影响。在装置开车和停车阶段，采用缓慢平稳的压力调整方式，避免压力骤变对设备造成损坏以及影响抽提效果。考虑到当前 4.5 兆帕的抽提塔压力和 4.0 兆帕的溶剂回收压力，可微调压力以提升脱沥青油收率。

4.3 溶剂比动态优化

建立溶剂比优化模型，综合考虑原料性质、产品质量要求和生产成本等多方面因素，实现溶剂比的动态调整。利用分析数据，监测原料和产品组成，根据分析结果及时准确地调整溶剂流量，确保溶剂比始终处于最佳状态。当原料中目标成分含量较低时，适当降低溶剂比以降低成本；当对脱沥青油收率要求较高时，在成本允许范围内适当提高溶剂比。

4.4 设备内件优化

对抽提塔的塔板或填料等内件进行优化升级。选择高效的塔板或填料，增加两相接触面积，提高传质效率。可采用新型规整填料替代传统填料，可使传质效率提高，从而有效提高脱沥青油收率。此外，优化塔内液体分布器和气体分布器的结构与安装位置，确保溶剂与减压渣油在塔内均匀分布，充分接触，进一步提升抽提效果。

五、结论

通过对现有操作参数下的抽提塔进行深入研究和优化，明确了影响脱沥青油收率的关键因素。结果表明，优化后的抽提塔操作显著提高了脱沥青油收率，保证了产品质量，降低了溶剂消耗。在实际生产中，应持续关注抽提塔操作状况，根据原料性质和市场需求变化，不断优化操作条件。

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