淺談神華煤直接液化酚回收裝置溶劑損失原因及解決方案

馬文春(中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內蒙古 鄂爾多斯 017200)

淺談神華煤直接液化酚回收裝置溶劑損失原因及解決方案

馬文春(中國神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司，內蒙古 鄂爾多斯 017200)

神華煤直接液化酚回收裝置是利用溶劑萃取工藝，使用的萃取劑為二異丙基醚，從2008至2017年運行近10年間，每年萃取溶劑使用量平均為75噸/年，從日常運行操作角度分析溶劑損失原因，并提出具體解決辦法，實現降本增效。

二異丙基醚；損失原因；解決方法

1 裝置概況介紹

酚回收裝置是神華煤直接液化項目的配套子項目，主要處理污水汽提裝置來的含酚、氨的凈化水，將回收的氨水送回汽提裝置，脫酚、氨后的稀酚水一部分送到加氫穩定裝置回用，另一部分廢水能夠進入生化處理裝置進一步處理，同時得到產品粗酚（酚及同系物≥83%w）。裝置按單系列設計，總生產能力為處理含酚污水93t/h，排出稀酚水92.7t/h。裝置操作彈性，最大設計能力為正常設計能力的110%。設計年操作7440小時。酚回收裝置2008年年末原始開工至2011年期間裝置運行存在幾大問題為裝置的脫酚、脫氨效果不能滿足生產需求、水塔側線抽氨效果差、溶劑回收塔（酚塔）易持液、因北方季節性變化溫差大夏季溶劑回收效果不佳等。2011年末，為克服裝置存在問題，單位委托某設計院對酚回收裝置進行技改，實施了酚塔及配套設備擴能改造項目，同時整體優化工藝，將酚回收裝置水塔注堿流程暫停，改為上游裝置污水汽提脫氨塔注堿。通過技改、優化后，酚回收裝置運行至今，基本能夠滿足生產需求。

2 工藝生產原理

酚回收裝置采用有機溶劑萃取原理脫酚，萃取劑選用二異丙基醚。工藝分五個部分，即萃取、溶劑和氨的脫除、溶劑的回收、廢液系統及溶劑貯存。含酚污水進入轉盤萃取塔的上部，與從塔下部注入的二異丙基醚形成逆流接觸。利用酚在萃取劑中和在水中溶解度的差異，使溶質進行液液傳質，把酚水中含有的酚萃取出來，從而達到組分分離的目的。萃取過程包括以下三步：含酚污水（原料液）與二異丙基醚（萃取劑）充分混合接觸，完成溶質傳質過程；含溶劑凈化廢水(萃余相)和萃取物（萃取相）的分離過程；從萃取相和萃余相中回收萃取劑的過程，本裝置采用蒸餾方法回收。

本裝置屬于酚水—酚—二異丙基醚體系，一般控制二異丙基醚與酚水的體積比為1：10；該體系分配系數在PH值5～8時保持恒定，達到8.5后分配系數開始急劇下降。水在二異丙基醚中的溶解度為0.55%；二異丙基醚在水中的溶解度為0.85%（25℃）。

3 循環溶劑損失原因分析及處理辦法

本萃取裝置使用循環溶劑為二異丙基醚，裝置運行中，循環溶劑損耗難以避免，自裝置運行以來，循環溶劑損失原因多且復雜，以下為具體分析：

(1)水塔、酚塔塔頂醚蒸汽冷凝器及醚呼吸氣冷卻器液相線易堵（短期難發現），這可使各設備醚呼吸線揮發出的醚從醚呼吸氣冷卻器頂部呼吸閥排至大氣中，對醚造成嚴重損失，污染環境。造成系統超壓，水塔、酚塔塔頂冷凝器的液相線不通，導致大量液態醚不能進入循環溶劑槽。

處理辦法：拆解被堵的醚冷凝器液相線法蘭，查看法蘭兩側堵塞情況，并用蒸汽或高壓水槍進行清洗疏通，定期檢驗是否堵塞，及時處理回裝；或用蒸汽冷凝液向醚冷凝器殼程沖蒸汽冷凝液，溶解硫氨結晶，保證管線暢通。每當向醚冷凝器殼程沖蒸汽冷凝液時，會使冷凝液進入溶劑循環槽內減少萃取塔進醚量，這時如果溶劑循環槽液位升高明顯就要適當開大萃取塔進醚量，保證溶劑循環槽液位不漲，來保證脫酚凈化水的含酚量合格。

(2)水塔中部溫度低，或溫度波動較大，造成水塔內部的醚蒸汽不能從塔頂部出來進行回收，醚從水塔側線跑醚。

處理辦法：調整水塔平穩操作，保證水塔中部溫度在102-104℃之間，如果水塔測線開度大就逐步關小水塔測線開度，將氨水泵出口至污水汽提改至萃取塔，并注意觀察溶劑循環罐液位變化情況。

(3)呼吸氣冷凝器呼吸閥、呼吸線不通，呼吸器冷凝器殼程結晶堵塞導致水塔、酚塔塔壓高，醚回收效果下降。

處理辦法：在醚呼吸線處，關蒸汽吹掃線DN20的下部閥，用DN20蒸汽吹掃線向上吹掃至醚呼吸閥處放空，在關蒸汽吹掃線DN20上部閥，打開下部閥向下吹掃至呼吸氣冷凝器的呼吸線閥后導淋處；如果硫氨結晶堵塞嚴重，呼吸器冷凝器殼程結晶堵塞，蒸汽吹不通，用蒸汽冷凝液灌進呼吸氣冷凝器殼程，來溶解設備管線內的硫氨結晶。當溶劑循環槽液位升高明顯時就適當開大萃取塔加醚量，保證溶劑槽液位穩定，來保證脫酚凈化水含酚量合格.

(4)溶劑循環槽切水會將部分醚退至廢液槽中，如果廢液槽返回污水汽提裝置時，由于醚的密度比水輕，醚會漂浮在水的上部，如果廢液罐向污水汽提單元返液時液位退的過低或送量大時，會把溶劑送到污水汽提含硫污水儲罐中，直接造成溶劑嚴重損失。

處理辦法：在溶劑循環槽向廢液槽退液作業時，利用檢查閥檢查污水是否退凈，盡量減少將醚帶入地下廢液槽中。廢液槽液位過高時，也不能將液位退的太低，盡量多的保留醚；或者把廢液槽中含醚的廢水由污水汽提改送至萃取塔內，對廢液槽中的溶劑進行萃取回收。定期操作回收醚。

(5)水塔運行時，塔側線一直處于開狀態，目的是抽出水塔中部的氣氨，但從運行數據分析凈化水與脫酚凈化水中氨氮分析幾乎相近，表明氨氮從塔中部抽出較少，氨水泵出口水樣PH接近7，正常生產時氨水泵一直運行，證明水塔側線抽出較多介質，含有水和醚。若不合理控制氨水槽液位（醚水分層），液位控制低時可能將上層醚送至污水汽提單元，不能有效回收。

處理辦法：合理控制、監測氨水罐液位，采樣分析，待氨水罐出口介質含醚量多時，將氨水介質去污水汽提改入轉盤萃取塔，萃取后回收溶劑。同時合理控制水塔側線閥門開度。待氨水槽氨水抽空后，重新建立氨水槽液位，氨水外送流程再改去污水汽提裝置。定期操作回收醚。

(6)嚴格控制水塔各個部位的控制點的溫度與壓力，防止塔頂帶醚。

處理辦法：合理控制水塔的蒸汽量與回流量，注意經常檢查塔頂醚中的帶水情況，控制水塔中部測線溫度100-102度，如帶水多適當關小水塔塔頂壓控閥，向廢液槽切水是為了避免循環溶劑槽內醚中帶水過多引起酚塔波動；經常檢查化驗分析脫酚凈化水的帶醚情況，如帶醚多適當提高水塔塔釜溫度。

(7)嚴格控制酚塔各控制點的控制溫度與壓力，多次分析粗酚成品，如果粗酚成品的二異丙基醚含量超標現象多，說明酚塔操作異常或粗酚換熱器內漏，萃取物漏入粗酚里。

處理辦法：優化工藝操作，如果塔頂溫度低就減少塔頂回流量，如果塔釜溫度低就提高塔釜溫度，嚴格控制溶劑回收塔各點溫度，控制溫度、壓力在指標范圍內，這樣既可控制循環溶劑的質量也可控制溶劑損失量，提高產品粗酚的質量；如果粗酚帶醚量還大，并且溶劑損失量大，就是粗酚換熱器內漏，也就是粗酚與萃取物換熱器內漏，這時切換粗酚換熱器，檢修內漏粗酚換熱器。

(8)含酚凈化水含油量大造成醚損失，化驗分析水中油含量，因為含酚凈化水中帶油多，在萃取塔內油先與二異丙基醚結合生成新的物質，該部分二異丙基醚就不能回收循環利用，也造成萃取酚的二異丙基醚量的減少，就會造成二異丙基醚的損失及脫酚凈化水酚超標。

處理辦法：加強污水汽提單元除油操作，保證含酚凈化水油含量在指標范圍內。

(9)二異丙基醚儲槽泄漏造成醚損失，觀察儲罐液位有無變化，檢查儲罐呼吸閥處是否有醚味，檢查溶劑儲罐氮氣自立閥是否好用。

處理辦法：如果有泄漏的溶劑儲槽就倒灌檢修溶劑儲槽，如果氮氣保護自立閥不好使及時通知儀表緊急處理。

(10)檢查醚系統是否有跑，冒，滴，漏，觀察醚損失量大，現場有醚味。

處理辦法：加強檢修，查找漏點及時堵漏。

(11)轉盤電機停運時，造成溶劑損失。當萃取塔轉盤電機停運時，在萃取塔塔底加入的溶劑與含酚凈化水沒有充分混合萃取，一部分溶劑就被萃取塔塔底泵送入水塔，造成水塔塔釜溫度低，造成水塔波動。這時，如果水塔蒸汽量小就造成溶劑隨脫酚凈化水進入污水處理廠，溶劑進入測線，造成醚的損失。

處理辦法：馬上啟動轉盤電機調整電機到最佳轉數，及時控制水塔塔釜溫度到正常。

4 結語

結合裝置的自身工藝情況，經過我們長時間摸索，我們分析出一套防止脫酚凈化水二異丙基醚損失的原因和解決辦法。為避免環境污染找到了解決的辦法，切實解決了裝置上出現的問題，并且也滿足日益嚴格的環保要求。無論是從保護環境上來看，還是從清潔生產上來看，它不僅減少了不和格廢水的排放，也保護了污水處理廠的污泥微生物，而且也可以看出環境保護的意識已經深刻植入到每名員工的改造過程中。

[1]周志遠，湯志剛，陳成酚回收工段水塔汽相夾帶酚水的原因及解決方案.2004 32（4）.

[2]馬發才.哈爾濱氣化廠煤氣廢水萃取脫酚及深度處理的研究.2005,20-31.

[3]朱艷清，萃取法處理含酚廢水.2003（4）.