影响粗苯回收率和洗油耗量的因素分析及改进张磊

影响粗苯回收率和洗油耗量的因素分析及改进张磊

张磊

首钢长治钢铁集团有限公司山西省长治市046031

摘要：粗苯回收率一直是焦化企业的重要生产指标之一，粗苯收率直接影响企业的经济效益。本文就洗脱苯工艺存在的问题进行分析，提出解决措施，达到提高粗苯回收率和稳定洗油消耗量的目的。

关键词：粗苯回收；洗油耗量；因素分析；改进措施

1影响粗苯回收率和洗油耗量的因素

1.1粗苯生产外部影响因素

针对焦炉与初冷器检查得知，循环氨水在使用时的压力一般为0.4-0.50MPa，炉顶空间温度在（800±30）℃。由上述参数以及分析可知，焦炉所用的循环氨水压力较低，实际应用效果不理想，操作管理存在问题，对操作的最终效果造成影响焦炉燃烧室内对于标准温度的设定有失合理性，炉顶空间内部温度高，煤气内苯产品分裂，使煤气内苯含量降低。

1.2洗油的质量和循环量

为满足从煤气中回收和制取粗苯的要求，洗油要有足够的化学稳定性和较好的流动性。当其他条件一定时，同类液体吸收剂的吸收能力与其相对分子质量成反比，吸收剂与溶质的相对分子质量愈接近，愈易相互溶解，吸收得愈完全。因此，洗油的相对分子质量减小，将使洗油中粗苯含量增加，吸收能力得到提高。但低于230℃的洗油馏分，由于相对分子质量太小而在吸收过程中挥发损失较大，且在脱苯蒸馏时不易与粗苯分离；高于300℃的洗油馏分，则由于相对分子质量太大而吸收能力不好。因此，要求洗油230℃前馏分不大于3%，300℃前馏分不小于90%。此外，要严格控制洗油的含萘质量分数小于13%，苊质量分数小于5%，以保证在10℃-15℃时无固体沉淀物。萘熔点高，在常温下易析出固体结晶，应严格控制其含量。但萘与苊、芴、氧芴及洗油中其他高沸点组分混合时，能生成熔点低于各组分的共熔点混合物。因此，在洗油中存在一定含量的萘，有助于降低从洗油中析出沉淀物的温度。洗油含酚高时，易与水形成乳化物，破坏洗苯操作。另外，酚的存在还易使洗油变稠。因此，应严格控制洗油的含酚质量分数低于0.5%。洗油的质量在循环使用过程中将逐渐变差，其密度、黏度和相对分子质量均会增大，300℃前馏出量降低。生产中循环洗油300℃前馏分低于60%时，不能再继续使用。为保证洗油质量，要做好洗油的再生处理。增加循环洗油量，可降低洗油中粗苯的含量，增加气液间吸收推动力，从而提高粗苯回收率。但循环洗油量也不宜过大，以免增加电、蒸汽的耗量和冷却水用量。

1.3吸收表面积

要使洗油充分吸收煤气中的苯族烃，必须使气液两相之间有足够的接触表面积和接触时间。对填料塔而言，吸收面积即为洗苯塔内填料表面积。洗苯塔填料表面积愈大，煤气与洗油接触的时间愈长，回收过程进行得也愈完全。根据生产实践，当塔后煤气含苯质量浓度达到标准状态下2g/m3时，每小时1m3煤气所需的吸收面积为1.0m2-1.1m2。

1.4操作不规范的影响

由于操作工不能很好地按照相关规定和操作制度进行规范操作，造成排水、排萘、排渣不及时；为了节能降耗、节约成本，一、二回收系统洗油运行1年以上未进行更换；同时，新洗油由精制洗油与甲基萘混合配制而成，洗油质量先天就存在缺陷。以上因素造成循环洗油重组分含量升高、洗油质量变差、工艺系统波动大，导致脱苯效果和粗苯产量、质量下降，严重影响粗苯系统的稳定运行。

2提高洗脱苯产量的改进措施

2.1富油缓冲槽的改造

利用原残油槽改造为富油缓冲槽，对其重新配管，从洗苯塔底配管进入富油缓冲槽，再由富油缓冲槽底配管至富油泵，并利用残油槽的磁力液位计进行调节液位。实现了富油缓冲槽与贫油的调节关系，原有的富油只能在洗苯塔底存留，其体积约为4m3，而增加的富油缓冲槽18.3m3，增加了富油的缓冲量此改进不但保证了有充足的富油进行循环，还保证了富油流量调节的便携性，使贫富油流量达到平衡，从而最大限度地提高了粗苯的产量。

2.2加强工艺和操作管理，稳定洗油质量

再生器排渣制度由原来的间歇加油间歇排硬渣改为连续加油，液位稳定在7-10，排渣温度190-200℃，每周二、周五定期排稀渣制度；将地下槽液抽送往贫油槽进入洗涤系统工艺改为送往1#洗苯塔底富油槽进入蒸馏系统工艺，防止了地下槽液内氨、酚等杂质对洗油质量的影响；加强管式炉的管理和维护，要求当班人员对管式炉煤气喷嘴每班疏通一次，确保富油温度、过热蒸汽温度达到工艺要求；脱苯塔顶温度由100-110℃降为90-95℃，减少粗苯产品带走洗油有效成分；每周一次性往贫油槽集中补充新洗油10-12t，每年冬天适当配入轻质洗油，从而有效地稳定循环洗油的质量。

2.3提高洗苯塔吸收表面积

改造前洗苯塔单塔吸收表面积仅为2724m2，吸收比表面积仅为42m2/m3，而且随着使用时间的延长，塔内钢板网填料腐烂而与洗油中杂质一道堵塞煤气通道，降低了煤气与洗油传质接触面积，还使煤气阻力上升。为此，我们在逐个将3座洗苯塔内填料更换为QC911a梅花环轻瓷填料（比表面积达74.4m2/m3），使单塔吸收表面积提高至3867m2，极大地降低了煤气阻力，单塔阻力降为0.5-0.8kPa，工序阻力降为1.2-1.9kPa，稳定了洗苯效果。

2.4洗苯塔填料高度及捕雾装置的改造

将原填料取出1层，将新增加的填料及钢丝网均匀铺设。捕雾段填料高度由原来的800mm增加到1200mm，新增加的填料采用塑料拉稀环约4m3，在原填料上方铺设1层孔径为5mm的不锈钢网，然后铺设拉稀环填料，拉稀环上方再铺设1层孔径为3mm的不锈钢网，最后将取出的1层原填料及压板再放置顶层。通过改造，煤气中携带的洗油量大大减少，不仅保证了后续脱硫的正常运行，同时减少了洗油的消耗量。

2.5增加富油加热器，用中压蒸汽取代管式炉加热

洗油变质速度较快且耗量较大的问题，根本原因在于循环洗油接触的温度较高，如果能采用温度较低的加热源来取代管式炉对洗油进行加热，则可以从根本上抑制洗油的变质程度。为此，决定采用热力部门副产的中压过热蒸汽作为加热源来取代管式炉。中压过热蒸汽指标为4.8-5MPa、380-400℃，进入脱苯塔之前的洗油（富油）需要从135℃加热至185℃。

总结

粗苯回收和再生是焦化企业重要的生产流程，研究粗苯回收效率及其影响因素有着很高的经济价值。生产中，影响粗苯回收的综合因素很多，必须抓好每个环节，严格操作。不断完善生产工艺，使粗苯生产更加稳定，粗苯的产量和质量进一步提升。

参考文献：

[1]谷志强，吕久亮.提高焦化粗苯回收率的措施[J].燃料与化工，2014（2）.

[2]于振动.现代炼焦生产技术[M].沈阳：辽宁沈阳科技出版社，2003．

[3]刘仁万，苛昌日．提高粗苯回收率及降低洗油消耗的经验[J].工业安全与环保，2003（10）.