影響轉盤(pán)萃取塔萃取效果的因素分析

一、介紹
哈爾濱氣化廠(chǎng)低溫甲醇洗工藝中輕油脫除及回必是由轉盤(pán)萃取塔完成的。通過(guò)萃取塔的優(yōu)化操作，依靠科學(xué)分析，有效地控制了再生甲醇中的輕油含量。并使煤氣中的輕油得到回收，為煤氣凈化創(chuàng )造了良好的條件。同時(shí)，在煤氣滿(mǎn)負荷生產(chǎn)條件下，每年可回收3000t的輕油副產(chǎn)品。
二、影響轉盤(pán)塔萃取效果因素分析
低溫甲醇洗工藝輕油回收裝置是采用轉盤(pán)萃取塔，利用水作為萃取劑，把甲醇洗滌煤氣后溶解在甲醇中的輕油萃取出來(lái)，并將輕油加以回收，現就萃取過(guò)程中的有關(guān)因素加以分析：
1、濃度對萃取效果的影響
根據水一甲醇一輕油相圖看(見(jiàn)圖1)，三元混合液隨甲醇濃度增加，該混合液向均一的液相發(fā)展，zui后形成一個(gè)單一的液相；隨水的濃度增加，三元混合液向兩個(gè)液相層的方向發(fā)展，zui后形成兩個(gè)液相層，因此增加水的濃度對萃取有利，當水量增加太大時(shí)，增加了萃取負荷，水的消耗也同時(shí)增大。增加了操作費用。因此實(shí)際運行中，我們把水的濃度控制在60％-80％ ，運行結果比較理想。

圖1甲醇、水、輕油三相圖
2、溫度對萃取效果的影響
甲醇-水-輕油組成的三元物系，隨溫度增高。組分之間的溶解度增大。反之，則溶解度減小。溫度變化不僅影響相圖中分層區的面積，也會(huì )使相圖聯(lián)結線(xiàn)的斜率發(fā)生變化。溫度升高分層
區縮小，若繼續升高，分層區甚至可以消失；若降低溫度則會(huì )影響溶解度。破壞萃取效果。在實(shí)際運行中我們嚴格控制轉盤(pán)塔的進(jìn)科和水的溫度。
溫度一般控制在20度一40度。
3、轉盤(pán)轉速對萃取效果的影響
轉盤(pán)塔運轉時(shí)，輕油和水由于密度不同，在重力場(chǎng)作用下，做垂直的相對運動(dòng)(若不考慮垂直對流)。液流借轉盤(pán)轉動(dòng)而產(chǎn)生的離心力從轉盤(pán)處向塔壁作徑向流動(dòng)。然后，該液流沿著(zhù)定環(huán)
返回轉軸，這樣就形成了一個(gè)以轉軸為中心的液體旋流。由于轉盤(pán)轉動(dòng)而引起的液流的剪刀作用使一相分散成許多液滴，因而增加了分散的持留量，并增大了相間的接觸面積，液滴流動(dòng)模型如圖二所示。
轉盤(pán)的轉數把轉盤(pán)塔的作用分成兩個(gè)區域，一個(gè)是特性速度不變區，另一個(gè)特性速度變化區，如圖3所示，轉速較低，轉盤(pán)沒(méi)有使分散相液滴產(chǎn)生明顯的分散作用，即轉盤(pán)的動(dòng)壓頭不足以克服界面張力(在區域I屬于低轉速區)。在區域Ⅱ轉速增高條件下，液體湍動(dòng)增加，當動(dòng)壓頭克服界面張力臨界值時(shí)，液滴就進(jìn)一步被分散，同時(shí)還能增加液滴游動(dòng)行程。

圖2 液滴流動(dòng)模型
轉盤(pán)塔操作區域如圖3所示。在通量一定時(shí)，轉數增加，分散相液滴直徑變小，分散相滯留分率沿著(zhù)I一Ⅱ_ Ⅲ 變化，在區域Ⅱ內區域A的滯留分率增加較慢，而區域B則急驟增加，操作范圍一般選擇在區域Ⅲ ，若繼續增加就會(huì )發(fā)生液泛。

圖3 轉盤(pán)塔操作區域
哈爾濱氣化廠(chǎng)轉盤(pán)萃取塔的轉速范圍控制在36R／MIN一120R／MIN，現以45R／MIN轉速運行，萃取效果比較好，達到了設計要求。
三、結束語(yǔ)
通過(guò)萃取因素進(jìn)行分析，又經(jīng)過(guò)認真計算并在實(shí)際運行中檢驗，我廠(chǎng)的轉盤(pán)萃取塔萃取效果較為理想，既滿(mǎn)足了污甲醇的再生要求，又回收了質(zhì)量較好的輕油，取得了一定的效益。