淺談提高粗苯收率的有效途徑

【摘 要】隨著煉焦工業(yè)的發(fā)展，煉焦過程產(chǎn)生的煤氣及化學(xué)產(chǎn)品，不再是直接燃燒或排放，而是作為寶貴的化工原料回收利用，作為其中之一的粗苯，我們提高它的收率，對合理利用煤炭資源，提高經(jīng)濟(jì)效益有十分重要的意義。

【關(guān)鍵詞】粗苯；收率；有效途徑

一、前言

粗苯是寶貴的化工原料。是多種芳烴和其他化合物組成的混合物。近年來，粗苯價格逐步走高。粗苯的收率反映了企業(yè)生產(chǎn)過程中原材料的利用程度，也是企業(yè)經(jīng)營管理水平和工藝技術(shù)的綜合反映，直接影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在三期粗苯的開工試生產(chǎn)過程中，我們在現(xiàn)有的資源、設(shè)備條件下，加強管理，摸索合理工藝指標(biāo)，優(yōu)化生產(chǎn)，節(jié)能降耗，通過穩(wěn)定操作；減少事故；等方面來保持生產(chǎn)穩(wěn)定運行，最大量的回收粗苯，提高收率。現(xiàn)就我們提高粗苯收率的一點體會作初步的探討。

二、我廠三期粗苯現(xiàn)狀

粗苯是淡黃色透明液體，比水輕，微溶于水。焦?fàn)t煤氣一般含有苯族氫25-40g/立方米，粗苯的組成取決于煉焦配合煤的組成及煉焦產(chǎn)物在炭化室內(nèi)熱解的程度。粗苯主要含有苯、甲苯、二甲苯、和三甲苯等芳香烴。粗苯工段的產(chǎn)品，依工藝設(shè)備的不同，一般生產(chǎn)粗苯，也有的生產(chǎn)輕苯和重苯或生產(chǎn)輕苯、精重苯及奈溶劑油.

（一）粗苯主要回收工藝的探討

1、洗苯工藝：由硫銨工段來的煤氣，先進(jìn)入兩個串聯(lián)的終冷塔，在終冷塔行冷卻，冷卻至25℃左右，再進(jìn)入洗苯塔，和塔頂噴淋下來的貧油逆流接觸，吸收中煤氣的苯，塔底富油經(jīng)泵送到粗苯蒸餾脫苯后循環(huán)使用。煤氣從塔頂出來送入脫硫。終冷塔與洗苯塔均為輕瓷填料塔。洗苯塔易結(jié)萘出現(xiàn)堵塞，需進(jìn)行停產(chǎn)洗塔或機械清除，影響粗苯生產(chǎn)?？刂坪醚h(huán)洗油質(zhì)量才能保證洗苯的長期平穩(wěn)運行。

2、脫苯工藝：洗油吸收了煤氣中的苯族烴后成為富油，經(jīng)一、二段貧富油換熱器后，進(jìn)入管式爐被加熱至180℃，送入脫苯塔中部；由經(jīng)管式爐加熱至400℃飽和蒸汽，進(jìn)入脫苯塔底部汽提和蒸餾。將粗苯氣提至塔頂，經(jīng)冷凝冷卻分離水后進(jìn)入粗苯貯槽。

在脫苯塔的頂部設(shè)有斷塔盤及油水分離器，以引出塔內(nèi)積水，穩(wěn)定操作。本工藝與以前最大的不同是取消了油氣換熱器，苯冷凝冷卻器采用兩段冷卻，而貧富油換熱器為提高換熱效果也改為兩段。

（二）粗苯工段的主要設(shè)備

合格質(zhì)優(yōu)的設(shè)備才能保證粗苯生產(chǎn)的長期穩(wěn)定運行，所以我們有必要了解工段的主要設(shè)備。

（1）洗苯塔及其填料：焦?fàn)t煤氣進(jìn)入洗苯塔，煤氣中的焦油和萘，就會進(jìn)入洗油、沉積在塔填料上。雖然煤氣冷鼓工段的橫管初冷器和電捕焦油器回收捕集了大量的萘和焦油，但還會造成洗苯塔填料堵塞，所以洗苯塔使用了比表面積大、效率高、強度大，能耐蒸汽高溫清掃的輕瓷填料。

（2）管式爐：粗苯工段的管式爐的油管選用不銹鋼材質(zhì)以避免管道的腐蝕。富油為兩路進(jìn)料保證管式爐出口富油溫度合理、充分利用熱能，即節(jié)約了煤氣，又使指標(biāo)更加合理，保證了粗苯產(chǎn)量。

（3）換熱器：貧富油換熱器、貧油冷卻器、終冷上下段冷卻器均采用單位體積換熱面積大，換熱系數(shù)高，占地面積小的螺旋板換熱器，為普通碳鋼材質(zhì)，既能節(jié)約投資，又能保證使用壽命（原設(shè)計貧油二段冷卻器為板式換熱器，但因其處理量小，易堵塞、易結(jié)垢安裝時對其做了設(shè)計變更）。苯冷凝冷卻器為兩段冷卻的列管換熱器，但其為立式節(jié)約了占地面積，騰出了檢修空間。

（4）脫苯塔：脫苯塔采用不銹鋼泡罩其特點是塔耐腐蝕，易于維護(hù)，傳質(zhì)、傳熱效率高，節(jié)約蒸汽，貧油含苯低，可降低循環(huán)油量，節(jié)約運行費用。未設(shè)獨立的塔外油水分離器，油水分離器與塔體結(jié)合節(jié)省了占地。

三、提高粗苯收率的有效途徑

大家都知道煉焦化學(xué)產(chǎn)品的產(chǎn)率取決于煉焦配合煤的性質(zhì)和工藝技術(shù)操作條件。粗苯的收率均取決于配合煤揮發(fā)份的高低和煤的變質(zhì)程度。提高粗苯收率應(yīng)從吸收、脫除兩方面的因素著手分析：

(一)生產(chǎn)中影響粗苯吸收的主要因素

煤氣中的苯族烴在洗苯塔中被回收的程度稱為回收率，回收率取決于下列因素:

1、吸收溫度的影響

吸收溫度指洗苯塔內(nèi)氣體液體兩相接觸面的平均溫度，吸收苯溫度不宜過高，也不宜過低，低于15度，洗油的黏度將顯著增加，易析出固體沉淀物，使洗油輸送及在塔內(nèi)均勻分布和自由流動發(fā)生困難。吸收溫度增高，洗油中與其呈平衡的粗苯含量越低，吸收推動力隨之減小。溫度越低，洗油中與其呈平衡的粗苯含量越高。因此適宜的吸收溫度為25度左右，實際操作溫度在20-30度。以洗油溫度比煤氣溫度高2至7度為宜。

2、洗油循環(huán)量及其分子量的影響

其他條件一定，洗油的分子量變小，將使洗油中粗苯含量變大，即吸收得越好。但分子量過小，洗油在吸收過程中損失較大，并在脫苯時不易與粗苯分離。增加循環(huán)洗油量可降低洗油中粗苯的含量，提高粗苯回收率。但循環(huán)洗油量不易過大，會增加電、蒸汽和冷卻用水耗量。

3、貧油含苯量的影響

其他條件一定時，入塔貧油中粗苯含量愈高，塔后損失越大。如果一步降低貧油中的粗苯含量，雖有助于降低塔后損失，但將增加脫苯時的蒸汽耗量，使粗苯180℃前餾出率減少，即相應(yīng)增加粗苯中溶劑油的生成量，并使洗油的耗量增加。貧油含苯量貧油中含苯量可允許達(dá)到0.4-0.6%，此時仍能保證塔后煤氣含苯在2克/立方米以下。據(jù)相關(guān)資料有的焦化廠，塔后煤氣含苯量控制在4克/立方米左右，甚至更高，這一指標(biāo)也被認(rèn)為對于大型焦化廠的粗苯回收是經(jīng)濟(jì)合理的。

4、吸收表面積的影響和煤氣壓力和流速的影響在生產(chǎn)中我們一般對此不做考慮。

(二)影響脫苯的因素

1、富油預(yù)熱溫度

提高富油預(yù)熱溫度，則塔底貧油溫度也相應(yīng)提高。貧油中各組分的蒸汽壓增大，從而使粗苯的蒸出率也增加。同時會節(jié)約大量的蒸氣。

2、脫苯塔內(nèi)操作壓力

提高塔內(nèi)操作壓力時，各組分的蒸出率相應(yīng)減少。反之，則相應(yīng)增加。

3、直接蒸汽量、溫度

提高直接蒸汽量，可使各組分的蒸出率增加。反之則各組分的蒸出率減小。提高過熱蒸汽溫度會節(jié)約蒸氣量提高脫苯效果。

4、脫苯塔的塔板層數(shù)是一定的，在生產(chǎn)中實際意義并不大。

四、結(jié)束語

通過對提高粗苯回收率的技術(shù)操作的學(xué)習(xí)總結(jié)，使我們深深地認(rèn)識到，只要在工作中認(rèn)真分析和研究產(chǎn)品的收率、質(zhì)量、工藝指標(biāo)與我們的操作、設(shè)備，原料、工藝等等的內(nèi)在關(guān)系，通過強化管理、學(xué)習(xí)培訓(xùn)，嚴(yán)格工藝，不斷摸索，就會取得較理想的效果。

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