芻議焦化粗苯回收技術(shù)

井亮 李占彩

摘? 要：當(dāng)前我國(guó)焦化企業(yè)在生產(chǎn)過程中普遍使用正壓粗苯蒸餾工藝，不過受多種因素影響，在運(yùn)行中存在一些問題，尤其是需要加大劑量的過熱蒸汽。苯蒸汽與水蒸氣混合物冷卻后形成苯分離水以及粗苯，以上兩種物質(zhì)是可以回收和利用的物質(zhì)，不過苯分離水處理需要投入大量資金、安全性無法得到保證，所以當(dāng)前焦化企業(yè)需要從減少苯分離水生成量入手。本文從負(fù)壓脫苯流程和特征入手，討論粗苯回收工段和設(shè)備，希望對(duì)相關(guān)研究帶來幫助。

關(guān)鍵詞：焦化粗苯;回收技術(shù);利用

分類號(hào)：TH49

當(dāng)前我國(guó)焦化企業(yè)利用正壓粗苯蒸餾工藝過程中存在如下問題：一方面是操作期間加入大量過熱蒸汽后得到的苯分離水成分復(fù)雜，并且處理費(fèi)用較大;另一方面，循環(huán)貧油脫苯殘余苯含量高，不利于苯的吸收，并且含苯煤氣在用戶使用時(shí)也會(huì)造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)，為此需要改造焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)的蒸餾脫苯裝置，把正壓脫苯工藝改造為負(fù)壓脫苯工藝。

一、負(fù)壓脫苯流程和特征

1.負(fù)壓脫苯流程

富油從中冷洗苯設(shè)備中進(jìn)入富油槽，然后在富油泵中打出，經(jīng)過貧富油轉(zhuǎn)換器，在管式爐當(dāng)中加熱180℃進(jìn)行脫苯處理，脫苯塔頂部的水蒸氣混合物冷卻后在真空裝置分離器中分離，之后氣體進(jìn)入吸煤氣管道當(dāng)中，將托溫塔頂部壓力設(shè)置在-25kpa，之后冷凝液輸送到油水分離器中，一部分運(yùn)送到苯貯槽，另一部分運(yùn)送到脫苯塔頂回流[1]。

熱貧油泵抽出脫苯塔底貧油，經(jīng)過貧富油換熱器、貧油換熱器運(yùn)送到洗苯塔的頂部噴灑并吸收煤氣中的苯，在蒸餾工藝下可以循環(huán)使用。為了讓洗油循環(huán)期間質(zhì)量得到保證需要利用洗油再生工藝，這種工藝就是從循環(huán)洗油系統(tǒng)中提取1.5%左右的產(chǎn)品，傳輸?shù)皆偕髦笸ㄟ^蒸汽進(jìn)行高溫蒸吹，再生器頂部的苯蒸汽聚集到脫苯塔，之后苯蒸汽聚集到塔頂部，同時(shí)底部的殘?jiān)\(yùn)輸?shù)浇褂唾A槽當(dāng)中。循環(huán)洗油系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)損失一些洗油，正常情況下可以從洗油槽進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi)部，分離處的蒸汽冷凝水經(jīng)過控制排入到地下放空槽，然后經(jīng)過蒸氨系統(tǒng)處理一些有害氣體可以在集中回收管當(dāng)中輸送到煤氣鼓風(fēng)機(jī)前期煤氣管道。

2.蒸汽減壓脫苯工藝操作參數(shù)

一方面，需要將脫苯塔頂部溫度設(shè)置在90℃;另一方面，塔富油溫度設(shè)置在175-185℃之間。此外，需要將壓力設(shè)置在-25kpa到-35kpa之間，底部壓力設(shè)置為0-10kpa之間。

3.兩種脫苯工藝對(duì)比

脫苯工藝主要是在超大氣壓環(huán)境下進(jìn)行脫苯蒸餾處理，在增加真空裝置條件下進(jìn)行負(fù)壓脫苯塔處理可以更好地保護(hù)粗苯蒸餾裝置，負(fù)壓工況可以在根本上提升苯在洗油當(dāng)中發(fā)揮的作用，減少脫苯塔頂苯和水蒸氣混合物的溫度，使得介質(zhì)分離效率和冷凝效率提升。目前我國(guó)以正壓蒸餾工藝為主，所以蒸汽冷凝之后會(huì)出現(xiàn)大量有害廢水，而負(fù)壓脫苯工藝可以減少蒸汽用量和有害分離水生成量。整體看來，管式爐的正壓蒸餾托管工藝和負(fù)壓脫苯工藝指標(biāo)不發(fā)生變化，消耗的煤氣量接近[2]。

二、粗苯回收工段和設(shè)備

1.洗苯塔和填料選擇

焦?fàn)t煤氣進(jìn)入洗苯塔之后，煤氣中的焦油進(jìn)入洗油當(dāng)中或者在填料塔底部沉積，也就是煤氣冷鼓工段的橫管出冷氣和電捕焦油器對(duì)焦油回收不過會(huì)造成洗苯塔填料堵塞，所以需要提升洗苯塔內(nèi)部填料表面積，以此增大煤氣和洗油的接觸面，通過該方法提升富油苯含量，并且無需加入不銹鋼以及瓷環(huán)波紋填料。由于洗苯塔都要進(jìn)行人工清理，存在著費(fèi)時(shí)費(fèi)力和安全性不足問題，利用蒸汽吹掃的方法處理可以有效解決這一問題，關(guān)鍵是需要保證填料耐高溫、強(qiáng)度大，同時(shí)能夠保證填料的重復(fù)利用效率。此外，故障發(fā)生后不需要更換整體填料，只需要更換損壞部分。

2.管式爐設(shè)計(jì)

為了確保管式爐正常運(yùn)行，需要選擇316L材質(zhì)的高溫管道以及管式爐爐管，能夠確保高溫管道耐腐蝕性，減少維修次數(shù)，管式爐物料加熱方法十分關(guān)鍵，貧富油換熱器當(dāng)中的富油進(jìn)入對(duì)流段加熱處理之后通過輻射段增加溫度，這種操作方法十分便捷，還能夠節(jié)約煤氣[3]。

3.選擇換熱器

不管是貧油換熱器、貧富油換熱器，還是終冷上下段冷卻器都要選擇單位體積換熱面積更大、占地更小的螺旋板換熱器。該類裝置普遍為鋼材，可以節(jié)約投資，并且能確保其使用壽命，解決貧油二段冷卻器容易堵塞、處理量小、安裝困難等問題。粗苯冷凝器為兩段冷卻的換熱器，為了節(jié)約占地面積，這種換熱方法大空間優(yōu)勢(shì)更加明顯，易于檢修，所以選擇的換熱器要盡量以螺旋板換熱器為主，發(fā)揮其單位體積換熱面積大、換熱系數(shù)高等優(yōu)勢(shì)，一般貧富油換熱器的材質(zhì)為304不銹鋼，而貧油冷卻器主要為普通碳鋼材質(zhì)[4]。

4.脫苯塔以及泵的選擇

脫苯塔的炭鋼圈圓形泡罩塔到后期為鑄鐵條形泡罩塔，再到當(dāng)前普遍利用的不銹鋼垂直篩板塔，在三個(gè)不同階段當(dāng)中不銹鋼塔優(yōu)勢(shì)更加明顯，主要體現(xiàn)在耐腐蝕、塔壁薄、重量輕，出現(xiàn)破損之后可以通過焊接的形式處理或者直接更換新型垂直的篩板，以此提升傳熱效率。對(duì)于粗苯的回收來說，期間出現(xiàn)油泄漏或者苯泄漏都存在較大安全隱患。所以需要選擇機(jī)械密封好的油泵，比如屏蔽泵在安裝過程中進(jìn)泵流體必須安裝過濾器，以此避免顆粒進(jìn)入泵體。

結(jié)束語：

綜上所述，整體來看，負(fù)壓脫苯技術(shù)的利用可以提升苯回收的穩(wěn)定性，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)前正壓塔當(dāng)中的焦化苯回收技術(shù)不斷升級(jí)，減壓式蒸餾蒸汽工藝不斷改進(jìn)，能夠有效實(shí)現(xiàn)裝置的再利用，節(jié)約焦化企業(yè)的投入成本。此外，焦化苯回收技術(shù)的利用能夠減少?gòu)U水量和蒸汽用量在，達(dá)到良好經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，有效避免環(huán)境污染。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉剡，呂新哲，范娟娟.200萬t/a焦化裝置粗苯回收工段的技術(shù)改造[J].化學(xué)工程與裝備，2018，14（8）：61-62，52.

[2]禹文來.焦化粗苯回收技術(shù)的探討與應(yīng)用分析[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2018，10（14）：108.

[3]周躍輝，高建偉.冷凝和吸附聯(lián)合油氣回收技術(shù)在焦油及粗苯罐區(qū)的應(yīng)用[J].河南化工，2019，36（2）：37-39.

[4]牛樂朋，王志展.焦化苯中噻吩類硫化物脫除技術(shù)研究進(jìn)展[J].合成纖維工業(yè)，2019，42（5）：64-69.

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