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蒸汽蒸馏在油气工业中的应用

2019年5月14日欢迎

什么是蒸汽蒸馏过程?

蒸汽蒸馏(也称为汽提)是一种古老的流体分离技术,最初发明于9世纪th100年如今,该工艺已被优化用于实验室规模和工业应用,用于从化学溶液中回收有用的化合物、净化工艺流以及工业废水处理。

这篇文章将解释水蒸气蒸馏的过程,特别关注它在石油和天然气工业中的应用。

什么是蒸汽蒸馏?

水蒸气蒸馏是从水或水基工艺流体中分离有机化合物或挥发性有机化合物(VOCs)的过程。这是一种连续蒸馏过程,特别适用于去除温度敏感的溶质,如天然芳香化合物。

水蒸气蒸馏的优点

蒸汽蒸馏相对于其他溶剂回收系统的一个关键优势是,它通过在低于沸点的温度下蒸馏挥发性化合物来防止其分解。

在理想的条件下,蒸汽汽提系统可以达到99.9%的去除率,去除有机/挥发性化合物。按照这个速度,工业经营者可以确保遵守重要的环境监管规定,如EPA的最大可实现控制技术(MACT)标准。

蒸汽蒸馏是如何工作的?

蒸汽汽提的工作原理是,与水不溶的有机/挥发性化合物在加热条件下分相分离,因为每种液体都施加自己的蒸汽压,而另一种液体则不存在。

这意味着当两种具有不同蒸汽压的溶剂作为混合物存在时,整个混合物的蒸汽压是两种物质产生的分压之和。随着蒸汽的引入,化合物的分压降低,允许它们在低于正常沸点的温度下从混合物中蒸馏出来。

水蒸气蒸馏是一种有效的分离方法,用于分离蒸汽压高于水的几种有机化合物。它可以在实验室或工业规模上进行,具体取决于应用的具体情况。

水蒸气蒸馏的工业应用

蒸汽蒸馏是一种广泛应用于各种工业环境的相当流行的技术。一些重要的应用包括:

天然油脂提取

蒸汽蒸馏广泛用于从植物的某些部位提取天然产物,例如柠檬草油和桉树油的生产。在这种情况下,可以使用实验室规模的蒸馏装置。

净水

在处理到接收环境或再循环之前,蒸汽汽提有助于降低生物需氧量(BOD)水平和采出水中的其他水污染指标。

废水中发现的有机化合物,如苯、甲苯和二甲苯,对人体有致癌作用。水蒸气蒸馏可用于在安全处理前从工艺或废水中去除这些苯类化合物,以防止污染公共供水。

在高浓度情况下,通常在工业场地附近或从工业场地散发的水中发现的氨会对人类和水生生物造成慢性毒性。因此,环保署建议降低地表水中的氨浓度。水蒸气蒸馏有助于将溶解的氨分解成水蒸气和氮气。

水蒸气蒸馏在油气中的应用

蒸汽蒸馏油和天然气的用途

在石油化工精炼中,水蒸气蒸馏的一个重要目的是分离原油化学合成产物中的单个组分。可通过蒸汽汽提分离的其他重要化合物包括羟基(–OH)醇、脂肪族组分、醋酸酯、酮和氯化烃。

什么是蒸汽蒸馏过程?

用于工业规模分离的标准蒸汽汽提塔包括一个带热交换器的供给泵、一个带不同塔或“级”的汽提塔(用于收集馏出物)、一个冷凝器和一个倾析器。蒸馏过程中使用的蒸汽是饱和(再沸)蒸汽。保持90-120°C(194-248°F)的温度范围和1-2 bar的压力范围,以实现高效运行。

蒸汽蒸馏的工作原理

蒸汽剥离通常包括以下步骤:

  • 进料混合物(流出物)被引入蒸馏装置。
  • 加热的蒸汽通过一个装有芳香化合物的罐,在低于其正常沸点的温度下蒸发各种溶质。
  • 蒸发的物质进入冷凝器,冷凝器降低温度,将其转换回液态。
  • 冷凝液流入一个倾析器,该倾析器去除任何不溶性有机颗粒。
  • 回收的成分可以再循环到系统中,直到达到所需的纯度。

汽提的局限性

汽提总体上是一个复杂的管理过程,不容易实现自动化。工业规模的蒸汽汽提塔利用电力,这也可能增加运行成本。

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