苯乙烯裝置焦油產量的影響因素研究

殷振華

摘要：苯乙烯焦油是苯乙烯裝置精餾提純后的殘油，其主要化學成份是苯乙烯的低聚物，是一種黃色有刺激性氣味液體，聚合度為幾十到幾百.常溫下是一種高度粘稠的物質。焦油產量是對苯乙烯裝置物料耗損影響最大的因素。我們從分析中可以得出，要想對焦油量產量進行降低，就要從焦油中苯乙烯含量和裝置聚合物的生成量方面開始進行。基于此，本文主要對苯乙烯裝置焦油產量的影響因素進行分析探討。

關鍵詞：苯乙烯裝置;焦油產量;影響因素

1、項目簡介

苯乙烯車間每年約產生500噸焦油副產品。焦油屬于危廢，危廢的處置一直由渤海公司用槽車運送至環保科技，經加工處理后出廠。由于環保科技生產許可證即將到期，將無法繼續處理此部分苯乙烯焦油，所以對苯乙烯焦油系統的改造刻不容緩。改造內容為：苯乙烯裝置產生的苯乙烯焦油與丙苯、高沸物1：1混合后送至焦化裝置進行處理。在苯乙烯裝置的精餾單元東北側新增一個100m3苯乙烯焦油的立式儲存罐及兩臺流量為8m?/h的摻煉泵。該儲存罐采用密閉儲存，罐頂設置氮封，采用分程控制來保證罐內壓力在一定范圍。當罐內壓力過高時排氣閥調節罐內壓力，排氣高點放空，壓力過低時通過調節閥向罐內補充氮氣。

因苯乙烯焦油中含有一定量的苯乙烯，苯乙烯沸點為145℃，在熱、光或過氧化物作用下容易聚合，聚合時放出大量的熱，有引起爆炸的危險。所以新增罐內的苯乙烯焦油不宜輸送至焦化原料罐內或者原料泵出口。本次改造將罐內的苯乙烯焦油混合物定期輸送至焦炭塔C-1/7，8入口處，苯乙烯焦油隨焦化油一起進入焦炭塔內。因苯乙烯焦油混合物在低溫下粘度較大，流動性差，為保證苯乙烯焦油的順利輸送，新增的苯乙烯儲存罐設置外伴熱，維持罐內的苯乙烯焦油混合物在70℃左右，輸送管線亦采用蒸汽伴熱。

2、主要創新項

在苯乙烯裝置內新增一座苯乙烯焦油罐，配套摻煉泵，將苯乙烯裝置產生的苯乙烯焦油與丙苯、高沸物1：1混合后送至焦化裝置的焦炭塔C-1/7，8內進行生焦處理，徹底解決了苯乙烯副產品、危廢物品-焦油的處置問題，也達到了治理現場焦油裝車有異味的目的，同時還帶來了部分經濟效益。

3、苯乙烯裝置焦油量介紹

苯乙烯單體是基礎化工中非常重要的原料，用于對聚苯乙烯進行合成，丁苯橡膠和ABS樹脂。苯乙烯主要的生產方法，就是進行乙苯脫氫以及乙苯、丙苯共同氧化的方式。在現在的市場上，大概有85%的苯乙烯，是經過乙苯脫氫的方式進行氧化法的生產工藝。由苯乙烯深加工生產得來的塑料，能加工成我們在日常生活中所應用的塑料以及工程上的塑料，用途非常的廣泛。焦油量的產生，是需要利用薄膜蒸發器進行溫度的控制，精苯乙烯塔釜溫度，是對焦油之中的苯乙烯含量有非常大影響的溫度。可以通過對物料組成和溫度進行建立擬合的關系方程式，與生產的實際情況進行結合，能夠找到薄膜蒸發器對溫度進行控制的范圍。溫度基本需要保持在65-70℃。薄膜蒸發器進料中苯乙烯的含量可以控制在40%以下的范圍內，精苯乙烯塔塔釜溫度可以保持在70-85℃的范圍之間，這個時候的焦油苯乙烯含量能夠降低30%上下，焦油可以有非常好的流動性。在苯乙烯精制過程中，特別容易發生聚合反應，并且熱聚合反應能力也非常強。在苯乙烯的精制過程中，精餾的溫度和苯乙烯的含量非常高，能夠讓聚合反應的速度更快，這也是加快聚合反應速度的主要原因。聚合反應的聚合物是以苯乙烯焦油的方式進行系統的排除的。苯乙烯焦油的產量，對苯乙烯產品物料的消耗有非常大的影響，所以要降低苯乙烯焦油產量，就要盡可能的對產品的物耗進行降低。

我們以錦西石化公司為例。錦西石化公司的平均年產為6萬噸/a，苯乙烯裝置就是現在最主要的加工工藝。苯乙烯裝置的精餾是包含了粗苯乙烯塔、精苯乙烯塔、乙苯回收塔、苯甲苯塔幾部分。由脫氫液作為原料，通過粗苯乙烯塔、精苯乙烯塔精制分離，能夠得到苯乙烯產品。苯乙烯裝置工藝之中，苯乙烯物料受到了高溫的影響，非常容易產生聚合，以產生聚合的區域，是對焦油產量進行有效控制的最主要對象，包含了粗苯乙烯塔、精苯乙烯塔和薄膜蒸發器幾個部分。

4、焦油產量的影響原因及解決辦法

在ABBLummus/UOP工藝之中，薄膜蒸發器能夠對溫度進行控制，焦油循環比是對焦油產量影響最大的因素。阻聚劑是苯乙烯精餾系統中，能夠延緩和控制聚合反應的最有效方式。阻聚劑的加入，也是對焦油產量影響最大的因素之一。同時精苯乙烯塔塔釜溫度也是對焦油產量影響較大的因素。我們在了解了影響因素，對影響的因素和苯乙烯焦油產量的關系進行分析，可以對焦油循環比以及精苯乙烯塔塔釜溫度的指標進行控制和優化，可以對高精細化的流程進行提升，讓焦油產量進行降低。

1、精苯乙烯塔塔釜溫度的優化。薄膜蒸發器的進料由精苯乙烯塔塔釜來，塔釜來料苯乙烯的含量可以控制在39%以下的范圍內，精苯乙烯塔塔釜溫度可以保持在70-85℃的范圍之間，經過薄膜蒸發器再次蒸發調整，焦油中苯乙烯含量能夠降低20%上下。

2、薄膜蒸發器溫度控制的優化。薄膜蒸發器的進料中，苯乙烯的含量是由薄膜蒸發器負荷進行影響的，并能夠對焦油產量有一定的影響。在精餾單元負荷增加的時候，薄膜蒸發器進料中苯乙烯的含量變化，對于焦油產量的影響會有一定程度的增加。薄膜蒸發器進料中，苯乙烯含量和焦油中苯乙烯含量的變化，相符或者吻合是最理想的。薄膜蒸發器進料中，苯乙烯的含量要盡可能的控制在39%以下，經過薄膜蒸發器蒸發調整，薄膜蒸發器溫度穩定在65-70℃，薄膜蒸發器轉子控制在70轉左右，焦油內苯乙烯含量會降到20%之下。

在應用的工藝之中，精苯乙烯塔塔壓能夠對薄膜蒸發器的壓力進行直接的影響以及控制。在精苯乙烯塔壓力比較穩定的情況下，精苯乙烯塔和焦油中苯乙烯的含量是有一定的聯系的，精苯乙烯塔和焦油中苯乙烯的含基本都在比較低的水平線上。但是精苯乙烯塔溫度如果保持較高，聚合反應的速度也有有所增加，并且能夠對焦油的產量有一定的影響。對焦油產量進行降低，就需要將精苯乙烯塔的溫度控制在合理的范圍之內，并對焦油中的苯乙烯含量進行有效的降低。對于DCS數據的收集，將歷史數據和焦油里苯乙烯的含量數據進行對比和分析，我們可以利用專業的軟件對其進行模擬實驗，可以找到精苯乙烯塔溫度和焦油中苯乙烯含量的聯系。焦油循環比是對焦油產量有非常大影響的因素。和Fina/Badger相比較，ABBLummus/UOP的工藝中，焦油循環比能夠更有效的對苯乙烯的損失進行降低，所以可以不利用焦油蒸發溫度的提升對焦油的苯乙烯進行回收。這樣能夠對苯乙烯的損失進行有效的降低，同時也可以讓焦油流動性變差的情況有所緩解，讓裝置堵塞的風險也可以盡量的避免。焦油循環比是對焦油產量進行降低的重要考慮，同時也要對阻聚劑的消耗量進行考慮，讓阻聚劑消耗能夠盡可能的降低。

5、結語

薄膜蒸發器的溫度控制，精苯乙烯塔塔釜溫度以及焦油循環比，包括系統阻聚劑的含量，都是對焦油產量有一定影響的因素。對苯乙烯裝置焦油產量進行控制，能夠達到節能降耗的目的。

參考文獻

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（作者單位：中國石油錦西石化分公司）