一、概述
隨著國民經濟的發展和環保意識的加強，國家對石化產品的質量要求越來越高。2009 年底，我國將在全國範圍內執行汽油國ⅲ排放標準。國ⅲ排放標準中不僅要求汽油中的硫含量<150ppm，而且要求汽油中芳烴的含量≯42%,其中苯含量要求≯1.
0%。中國石化股份****茂名分公司120萬噸/年連續重整裝置已於2023年8月投產，產出的穩定汽油芳烴總含量高達75%以上，其中苯含量3.5%以上，作為汽油調和組份，這將使茂名分公司出廠的汽油質量達不到國ⅲ排放標準中要求的汽油質量（苯含量≯1.0％），到時將有大部分重整生成油不能調合格的汽油出廠。
因此，為滿足2023年底國家執行國ⅲ汽油質量標準，茂名分公司新上一套 22 萬噸/年的苯抽提裝置，一方面可以解決重整汽油調和組份中苯含量過高無法出廠的問題，改善產品質量，進一步提高茂名分公司的市場競爭力，另一方面因苯產品在市場上有良好的銷量和較好的**，可為公司贏得豐厚的利潤。
二、設計依據
2.1 《中國石化茂名分公司22萬噸/年苯抽提裝置可行性研究報告》（2023年10月）
2.2 關於《中國石化茂名分公司22萬噸/年苯抽提裝置可行性研究報告》的批覆（石化股份計[2008]474 號）（2023年12月）
2.3 《中國石化茂名分公司22萬噸/年苯抽提裝置工藝包設計》（2023年2月）
2.4 《中國石化茂名分公司22萬噸/年苯抽提裝置基礎設計》委託書（2023年11月）
三、裝置概況
中國石化股份****茂名分公司22萬噸/年苯抽提裝置屬於汽油質量公升級的裝置之一。該裝置以重整穩定汽油為原料，生產苯、c6非芳烴、戊烷油、高辛烷值汽油組分，是公司汽油產品質量公升級達標的重要裝置之一。
3.1 裝置原料
本裝置原料為120萬噸/年連續重整裝置（簡稱1#連續重整）的穩定汽油。
3.2 裝置產品
裝置產品為苯、c6非芳烴、戊烷油、高辛烷值汽油組分。
3.3 裝置規模
以脫c6塔進料計：108.46萬噸/年，135.575噸/小時
以抽提蒸餾塔進料計：22.16萬噸/年，27.7噸/小時
本裝置系連續生產，年開工時數為8000小時。
操作彈性：60%～110%。
3.4 裝置建設性質：新建
3.5 裝置組成及設計範圍、分工
3.5.1 本專案基礎設計包括兩部分，一是22萬噸/年苯抽提裝置主體部分，主要由預分餾和抽提蒸餾兩部分組成；二是界區外的系統配套工程部分。
變配電所、控制室、辦公室均與 180 萬噸/年蠟油加氫精製裝置共用，不再新建。
3.5.2 設計分工
本裝置按上述範圍內的工程基礎設計階段由茂名瑞派石化工程****完成。
裝置內工程設計分工詳見表。
3.6 裝置平面布置：新建的22萬噸/年苯抽提裝置位於煉油廠中部，7號路的北面，10號路的西面，裝置北面為1號常減壓，東面為催化原料罐區，西面為px裝置預留地。
界區占地呈矩形，面積5000平方公尺，南北長80公尺，東西寬62.5公尺。
3.7 設計原則
遵照《中國石化茂名分公司 22 萬噸/年苯抽提裝置可行性研究報告》的批覆規定，針對本專案的具體情況，基礎設計遵照以下原則進行：
3.7.1 在技術路線上選取了石油化工科學研究院開發的抽提蒸餾工藝，它代表了國內目前最先進的芳烴抽提技術。
3.7.2 充分依託原有的公用工程條件，整體優化工程設計；
3.7.3 裝置布置按「流程順暢、緊湊布置」的原則，採用露天布置有效地減少裝置用地和建設投資，並考慮美觀。
3.7.4 裝置設計採用可靠的安全技術，壓力裝置設定安全閥，有毒可燃氣體放空去火炬等，嚴格執行國家現有的有關安全法規。
3.7.5 三廢治理要做到同時設計、同時施工、同時投產，並考慮環保的綜合治理。
四、工藝設計技術方案
4.1 工藝流程、能量**的設計原則
4.1.1 預分餾部分
工藝流程設計中採取如下措施保證裝置操作平穩、產品***、收率高和能耗低：
預分餾部分採用先脫c6，然後再脫c5的流程，並採用脫c6塔底物流作為脫c5塔的熱源，不僅降低了能耗，而且減小了脫c5塔的塔徑，節約了投資；
4.1.2 抽提蒸餾部分
抽提蒸餾部分採用北京石油化工科學研究院的專有技術—抽提蒸餾工藝，採用該工藝，可實現高效率高純度的**苯產品的目的。該部分由北京石油化工科學研究院提供工藝包。
1） 採用最新的環丁碸溶劑的萃取精餾工藝，流程簡單、投資省、能耗物耗低；
2） 本工藝的技術關鍵是通過引數的優化配置，將抽提蒸餾塔設計在臨界互溶區工作，最大限度發揮溶劑的溶解性和選擇性，達到高收率和高純度的目的；
3） 設定苯蒸發塔確保苯產品的質量，並且利用貧溶劑為熱源，沒有增加能耗，大大延長白土使用壽命；
4） 優化的換熱流程，貧溶劑多次換熱，充分**裝置餘熱，降低能耗。
4.2 工藝技術特點
4.2.1 預分餾部分採用先脫c6，然後再脫c5的流程，並採用脫c6塔底物流作為脫c5塔的熱源，可最大限度減少操作費用，節約能耗。
4.2.2 抽提蒸餾部分流程短，操作簡便。裝置只需兩塔操作，即抽提蒸餾塔和溶劑**塔，而不需要抽餘油水洗塔及水汽提塔。
4.2.3 抽提蒸餾所使用的溶劑含水量低，溶劑損耗小，對裝置無腐蝕性。
4.2.4 溶劑效能優越，選擇性高，不含鹼氮。不會對下游使用沸石催化劑的工藝造成致命的催化劑中毒。
4.2.5 產品收率高，***。
4.2.6 由於溶劑的選擇性高，溶劑迴圈比更低，主要裝置尺寸較小，且裝置數量較少，因此，投資成本更低。同時，占地面積小，溶劑初裝和備用比較少。
五、裝置自動化控制水平
5.1 自動化控制水平
裝置自動控制的目的是保持操作平穩，保證產量、**率及產品質量的穩定，從而使裝置安全地朝著裝置效益最大化的方向操作。
本裝置採用dcs進行監視和控制。工藝過程的主要引數被送入dcs進行控制、記錄、顯示和報警，並將主要機幫浦的執行狀態送入dcs監視，對可燃氣體報警訊號亦送入dcs進行報警顯示。
根據本裝置的工藝特點，儀表控制方案設計以成熟的單引數定值控制為主，部分採用串級控制、比值控制、分程控制。
本裝置共有約30個控制迴路，120多個檢測點（不含現場表）。
5.2 自動化控制方案
本裝置預分餾部分採用經典的精餾塔控制方案。
5.2.1 抽提蒸餾部分主要為抽提蒸餾塔，控制方案如下：
1）進塔原料流量定值控制；進塔原料溫度採用雙閥分程控制方案，通過調節換熱器貧溶劑旁通量控制。
2）進塔貧溶劑流量根據原料進料量按一定比值進行比值控制。進塔貧溶劑溫度採用雙閥分程控制方案,通過調節水冷器貧溶劑旁通量控制。
3）塔底供熱量由塔底再沸器加熱主蒸汽流量定值控制；其靈敏板溫度與小股蒸汽流量（約為總量的5～10％）串級控制，通過微調蒸汽量適應原料組成的波動，凝水罐液位通過調節凝水排出量控制。
4）塔底液位與塔底排出量串級控制，採用均勻調節方案，使**塔進料流量較平穩。
5）抽提蒸餾塔塔頂回流量定值控制。
6）塔頂回流罐液位通過調節非芳出裝置量控制。
5.2.2 溶劑**塔部分控制方案如下：
1）溶劑**塔在負壓下操作，塔頂殘壓通過調節乾式真空幫浦抽氣量來控制。
2） 塔頂回流量定值控制。
3） 塔頂回流罐液位與芳烴採出量串級控制。
4） 塔底供熱量由塔底再沸器加熱蒸汽凝水流量與塔底溫度串級控制。
六、主要裝置選型說明
6.1 裝置概括
本裝置無特殊專用裝置及專利裝置，不需要指定廠家製造，也沒有特殊控制系統。專利商將在工藝包設計階段給出詳細的裝置規格書。本裝置主要工藝裝置共有90臺，包括塔、換熱器、空冷器、容器和幫浦等，見表1-1。
表1-1 主要工藝裝置
6.2 主要裝置選擇
6.2.1 塔裝置採用高效板式塔，不僅節省裝置投資，而且保證長週期執行穩定；
6.2.2 抽提蒸餾塔採用多段開孔設計，塔板效率高；
6.2.3 輸送含芳烴物流及溶劑物流採用無洩漏幫浦，既環保又減少了物料損失；
6.2.4 抽真空系統採用乾式真空幫浦，能耗低，無汙染。
環丁碸抽提蒸餾從重整汽油中製取芳烴產品是乙個物理分離過程，包括預分餾、抽提蒸餾和溶劑**和溶劑再生四個部分。
預分餾是利用普通蒸餾對原料油進行餾分切割。
環丁碸抽提蒸餾是以環丁碸為選擇性溶劑，利用溶劑對苯餾分中各組分相對揮發度影響的不同，通過萃取精餾實現苯與非芳烴分離的過程。在溶劑環丁碸的作用下，相同碳數的烷烴（p）、環烷烴（n）和芳烴（a）的相對揮發度依次為αp>αn>αa。與液液抽提相比，抽提蒸餾易於脫除輕質非芳，相對而言難於脫除重質非芳烴。
溶劑和苯餾分在抽提蒸餾塔接觸形成氣液兩相，由於溶劑與芳烴的作用力更強，使非芳烴富集於氣相，於塔頂排出；苯富集於液相並被提純，於塔底排出。富集苯的液相進入溶劑**塔，在塔內進行苯與溶劑的分離，溶劑迴圈使用。本工藝採用環丁碸-水的復合溶劑，將抽提蒸餾設計在臨界互溶區工作，抽提蒸餾塔操作穩定，易於控制；同時加入水作為助溶劑後，使得溶劑**塔在相同的操作苛刻度下，貧溶劑中苯含量顯著降低，從而顯著提高芳烴收率。
一、各塔器的作用
抽提蒸餾裝置界區內包括2臺塔器：抽提蒸餾塔和溶劑**塔。
1）抽提蒸餾塔（t201）：該塔是利用溶劑分離苯和非芳烴的主要裝置,溶劑與進料烴類在塔內進行多級抽提精餾，塔內為汽液兩相操作。溶劑和c6餾分分別由塔的上部和中部進入，塔的頂段（溶劑進料口以上）為溶劑**段，塔的中段為抽提精餾段，下段為芳烴提濃段。
塔頂得到非芳烴，塔底得到含高純芳烴的富溶劑。
2）溶劑**塔（t202）：來自抽提蒸餾塔t201塔底的富溶劑在此塔內進行減壓蒸餾，分離得到苯與貧溶劑。塔底貧溶劑經過換熱後，迴圈回抽提蒸餾塔t201。
為保證苯產品的質量，將其送入白土罐脫除其中微量酸性物質後再進入苯蒸發塔去除少量的重組分後進入苯檢驗罐。
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