焦化廠粗苯提取方案的探討

王池（石家莊焦化集團(tuán)有限責(zé)任公司 河北 石家莊 050031)

張紹衛(wèi)(河北冀都環(huán)?？萍加邢薰?河北 石家莊 050021）

粗苯中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烴，是基礎(chǔ)的化工原料。焦化粗苯彌補(bǔ)了石油苯產(chǎn)能的不足，價(jià)值比較高。所以提高焦化粗苯提取工序的粗苯回收率，是焦化企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的一種有效方式。

從荒煤氣中提取粗苯采用的方法主要有洗油吸收法、活性炭吸附法和深冷法，其中洗油吸收法動(dòng)力消耗小、流程短，簡(jiǎn)便易行，得到了廣泛采用。洗油吸收法根據(jù)洗苯塔在煤氣回收工藝中的位置，位于煤氣鼓風(fēng)機(jī)前為負(fù)壓吸收法；位于煤氣鼓風(fēng)機(jī)后為常壓吸收，由于常壓吸收較負(fù)壓吸收，提高了苯系物在煤氣中的分壓，可提高苯的吸收率，故國(guó)內(nèi)普遍采用常壓吸收法。經(jīng)過洗苯塔后的洗油稱為富油，國(guó)內(nèi)多采用管式爐加熱富油的脫苯法，下面就此方法進(jìn)行探討。

一、粗苯回收工藝的探討

1.洗苯工藝：經(jīng)過脫氨的煤氣，進(jìn)入橫管終冷器冷卻至22-24℃左右，再由洗苯塔下部進(jìn)入；貧油由塔頂噴淋，在洗苯塔填料內(nèi)煤氣與貧油逆向充分接觸，煤氣中的苯系物進(jìn)入洗油。煤氣成為凈煤氣，由塔頂出來(lái)送入煤氣輸送管道；貧油由于吸收了煤氣中的苯，成為富油，流至塔釜，由富油泵輸送至脫苯工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，橫管終冷器使用壽命比較長(zhǎng)，設(shè)備故障率比較低。而洗苯塔填料由于煤氣或洗油中的雜質(zhì)容易堵塞，造成回收系統(tǒng)壓力升高，為此，我們建議應(yīng)配1臺(tái)終冷器、2臺(tái)洗苯塔，當(dāng)一臺(tái)洗苯塔堵塞時(shí)，切換到另一臺(tái)。然后清理堵塞的洗苯塔，備用。只有這樣才能保證粗苯提取工序長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行。

2.脫苯工藝：來(lái)自脫苯工段的富油經(jīng)泵送至貧富油換熱器后，和貧油換熱后，進(jìn)入管式爐被加熱至175-185℃，送入脫苯塔中部；由蒸汽管網(wǎng)的0.5MP飽和蒸汽經(jīng)管式爐過熱至420℃，進(jìn)入脫苯塔底部，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。熱貧油經(jīng)貧富油換熱器后進(jìn)入貧油貯槽，用貧油泵送入一段貧油冷卻器、二段貧油冷卻器冷卻后，進(jìn)洗苯塔塔頂噴淋。

此工藝為管式爐加熱蒸汽氣提法，我們認(rèn)為應(yīng)采用管式爐加熱富油，減壓蒸餾法，能節(jié)約大量蒸汽，已有焦化采用此工藝，生產(chǎn)狀況良好。

貧油泵抽送的貧油溫度高，影響貧油泵壽命，我們把工藝改為熱貧油經(jīng)貧富油換熱器和一段貧油冷卻器冷卻后，再進(jìn)入貧油貯槽，這樣，貧油揮發(fā)少，洗油的消耗量，并有利于保護(hù)貧油泵，延長(zhǎng)貧油泵的使用壽命。

二、粗苯提取設(shè)備的探討

1.洗苯塔填料的選擇

洗苯塔為填料塔，盡可能的提高填料的比表面積，由于比表面積大，洗油和煤氣的接觸面積就大，傳質(zhì)效率提高，可提高富油含苯量。故應(yīng)該選用瓷環(huán)或不銹鋼波紋填料。

由于洗苯塔堵塞后人工清理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且危險(xiǎn)。故可采用蒸汽吹掃的方式進(jìn)行清理，要求填料具有耐高溫，高強(qiáng)度的要求，由于瓷環(huán)易碎，故采用不銹鋼波紋網(wǎng)填料。

采用不銹鋼波紋網(wǎng)填料還有一個(gè)好處，即使是人工清理，填料的復(fù)用率較高。不用整體更換填料，只更換部分損壞的即可。

2.管式爐的設(shè)計(jì)

為了管式爐正常運(yùn)行，高溫管道和管式爐的爐管盡量選擇316L材質(zhì)，提高高溫管道的耐腐蝕性能，降低管式爐的維修率。

管式爐的物料加熱方法很重要，來(lái)自貧富油換熱器的富油先進(jìn)入對(duì)流段，對(duì)流段加熱后，然后進(jìn)入輻射段強(qiáng)化提升溫度，這樣可以保證富油的溫度，調(diào)節(jié)方便，而且能量梯級(jí)利用，節(jié)省煤氣。

3.換熱器的選擇

換熱器盡量選擇螺旋板換熱器，該類換熱器具有單位體積換熱面積大，換熱系數(shù)高，占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。在材質(zhì)的選擇上，貧富油換熱器采用304不銹鋼材質(zhì)，貧油冷卻器采用普通碳鋼材質(zhì)。

4.脫苯塔的選用

脫苯塔從最初的碳鋼圓形泡罩塔，到鑄鐵條形泡罩塔，到今天的不銹鋼垂直篩板塔，經(jīng)歷了三個(gè)階段

不銹鋼塔耐腐蝕，塔壁薄，操作重量輕，如果出現(xiàn)破損可以焊接，塔板選用新型垂直篩板，傳質(zhì)、傳熱效率高。

5.泵的選型

在粗苯回收中，油和苯泄漏容易引發(fā)生產(chǎn)安全事故，故泵的選擇至關(guān)重要。過去都選擇機(jī)械密封油泵，現(xiàn)在我們選擇屏蔽泵，但是安裝時(shí)，進(jìn)泵流體必須增加過濾器，以免顆粒物體進(jìn)入泵體引起屏蔽泵損壞。

結(jié)論

選擇合理的工藝及設(shè)備，并把握好進(jìn)入粗苯工段的煤氣各種參數(shù)，才能保證粗苯工段的長(zhǎng)周期運(yùn)行，提高粗苯收率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

[1]王彩鳳，劉亞冬。焦?fàn)t煤氣粗苯回收的設(shè)備選型淺談。煤化工，2008（1）.

[2]何燕。淺談煤氣中粗苯的回收原理及影響因素。工會(huì)博覽·理論研究，2010（4）.

[3]劉剛。焦?fàn)t煤氣苯回收裝置循環(huán)洗油裝置消耗過高的應(yīng)對(duì)?；どa(chǎn)與技術(shù)，2005（6）.