粗苯回收及影響因素分析

張德楠（邢臺(tái)新光工程技術(shù)有限責(zé)任公司 054000）

粗苯是一種比較復(fù)雜的化合物品，是煉焦煤氣中的主要產(chǎn)物。苯、甲苯、二甲苯以及三甲苯等芳香烴是粗苯的主要構(gòu)成元素，而這些芳香烴元素是也是重要的化工原料[1]。近些年來(lái)，粗苯的價(jià)格不斷攀升，能否提高粗苯的利用和回收效率直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)與發(fā)展。因而對(duì)提高粗苯的回收率越來(lái)越成為各大焦化企業(yè)的研究課題。

一、粗苯回收概述

洗滌工序與脫苯工序共同組成了粗苯回收系統(tǒng)，也就是粗苯的吸收和脫除。在洗滌工序中，把洗油作為了吸收劑，洗油能夠在洗苯塔內(nèi)部通過(guò)逆向接觸的形式與煤氣接觸，進(jìn)而將煤氣中的粗苯吸收。當(dāng)洗油吸收了一定量的粗苯后，就將其稱之為富油，當(dāng)富油被預(yù)熱以后，送到脫苯工序中。而脫苯工序目前國(guó)內(nèi)使用較多的工藝主要是通過(guò)采用管式爐加熱富油的水蒸汽蒸餾方法把富油中粗苯分離出來(lái)，當(dāng)富油脫苯之后就成為貧油，再把它返送到洗滌工序中作為吸收劑以保證洗油在洗滌工序與脫苯工序之間能夠不間斷循環(huán)。

二、影響粗苯回收的主要因素

吸收面積、吸收溫度、貧油含苯量、洗油質(zhì)量、蒸汽溫度、煤氣流速、煤氣壓力等眾多因素都可能對(duì)粗苯的回收產(chǎn)生影響。其中吸收面積、煤氣壓力和流速的因素主要與粗苯回收設(shè)計(jì)方案和設(shè)備型號(hào)有關(guān)，因而在實(shí)際生產(chǎn)工作中不能得到有效控制，因此下文主要對(duì)影響粗苯回收的其他因素進(jìn)行分析和討論。

1.洗油質(zhì)量對(duì)粗苯回收產(chǎn)生的影響

洗油質(zhì)量在粗苯回收循環(huán)使用過(guò)程中會(huì)逐步降低，而洗油的粘度、密度以及相對(duì)分子質(zhì)量則會(huì)相應(yīng)變大，當(dāng)溫度沒(méi)有超過(guò)300℃時(shí)，直餾出量也會(huì)減少。循環(huán)使用過(guò)的洗油吸收能力要比新的洗油下降10%左右。因此為了確保循環(huán)使用洗油的質(zhì)量，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，一定要對(duì)洗油進(jìn)行再生處理。通常情況下，在再生回收器中，放入1.5%的循環(huán)洗油量，采用直接蒸汽的方式使洗油得到再生，正常情況下，投入循環(huán)洗油量的75%可以被再生器蒸出[2]。循環(huán)洗油的再生方式主要有富油再生與貧油再生兩種。當(dāng)對(duì)富油進(jìn)行再生時(shí)，富油油氣和蒸汽直接進(jìn)入到脫苯塔的底部，使其作為脫苯蒸汽，這種蒸汽中的粗苯蒸汽分壓和脫苯塔底部的低熱貧油液面上的粗苯蒸汽壓的分壓相當(dāng)接近，因而很難使貧油中含苯量進(jìn)一步降低，通常富油的再生貧油中的含苯量大約為0.4%，而此時(shí)如果使貧油再生，原有脫苯塔底部的貧油含苯量會(huì)進(jìn)一步降低，可達(dá)0.2%左右，效果好的話會(huì)更低。

2.吸收溫度對(duì)苯回收產(chǎn)生的影響

吸收溫度指的是洗苯塔內(nèi)部汽液相互接觸面上的平均溫度，該溫度不僅受到煤氣溫度的影響，同時(shí)也還會(huì)受到洗油本身溫度的影響，另外，大氣溫度的變化也會(huì)或多或少影響其溫度。當(dāng)其他影響因素恒定時(shí)，吸收溫度越高，洗油液面上的粗苯蒸汽壓就會(huì)越高，而吸收推動(dòng)力就是變小，此時(shí)，會(huì)導(dǎo)致粗苯回收率降低；而當(dāng)吸收溫度越低時(shí)，洗油液面上的粗苯蒸汽壓就會(huì)越低，而吸收推動(dòng)力就會(huì)隨之變大，此時(shí)的粗苯回收率就會(huì)越高。因而可以判斷，吸收溫度越低時(shí)，粗苯的回收率就會(huì)越高。但是吸收溫度也不能過(guò)低，當(dāng)吸收溫度沒(méi)有達(dá)到15℃時(shí)，洗油的粘度就會(huì)明顯曾加，因而使得洗油在輸送環(huán)節(jié)以及其在洗苯塔內(nèi)的均勻分布與自由流動(dòng)都很困難。而當(dāng)洗油溫度低于10攝氏度時(shí)，還很有可能從洗油中析出一定數(shù)量的固體沉淀物。當(dāng)然吸收溫度也不能過(guò)高，吸收溫度如果超過(guò)30℃，伴隨著溫度的升高，粗苯回收率會(huì)顯著降低，而洗苯塔后煤氣中苯含量也會(huì)大幅增加。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)證明，洗油吸收粗苯的最適宜溫度大約為25℃，因此在實(shí)際操作過(guò)程中，可以將吸收溫度控制在20-30℃之間。另外，為了防止煤氣中水凝結(jié)而進(jìn)入到洗油中，實(shí)際操作中，洗油溫度應(yīng)該煤氣溫度稍高一些，通常洗油溫度要比煤氣溫度高出2-5℃。

3.洗油循環(huán)量對(duì)粗苯回收產(chǎn)生的影響

在對(duì)粗苯回收過(guò)程中，洗油循環(huán)量是對(duì)洗苯塔后煤氣含苯量進(jìn)行控制的重要指標(biāo)。當(dāng)其他因素一定時(shí)，吸收溫度升高，使用的循環(huán)洗油量也會(huì)增加，而洗油的循環(huán)量越大，塔后含苯量就會(huì)越低。但是如果循壞洗油量過(guò)多，會(huì)使電、蒸汽量和冷卻用水量相應(yīng)增加。因此一定要對(duì)洗油循環(huán)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)配合煤揮發(fā)分不足28%時(shí)，此時(shí)洗油循環(huán)使用量以每噸干裝入煤0.5-0.55m3，當(dāng)此時(shí)裝入的配合煤揮發(fā)超出28%時(shí)，洗油循環(huán)使用量可以按照每立方米1.6-1.8L來(lái)確定。

4.直接蒸汽量對(duì)粗苯回收產(chǎn)生的影響

在對(duì)脫苯蒸餾的實(shí)際操作過(guò)程中，粗苯應(yīng)該是從富油中被蒸出，與此同時(shí)，還有很大一部分的洗油低沸點(diǎn)組分被蒸出，蒸出的洗油量通常是粗苯產(chǎn)量的2-3倍，而且其中相當(dāng)一部分是在塔頂冷凝之后形成的，也就是分縮油。在一定條件下，要想提高直接蒸汽量，就要大幅度的降低貧油中的粗苯含量，從而來(lái)提升粗苯的回收率。但是同樣要對(duì)直接蒸汽量進(jìn)行控制，如果直接蒸汽量過(guò)多，不僅造成了能源浪費(fèi)，而且還會(huì)增加粗苯中的溶劑油生成量，增加洗油消耗量，進(jìn)而使得粗苯產(chǎn)品質(zhì)量下降。

結(jié)束語(yǔ)

粗苯回收和再生是焦化企業(yè)重要的生產(chǎn)流程，研究粗苯回收效率及其影響因素有著很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文主要分析了洗油質(zhì)量、吸收溫度、洗油循環(huán)量以及直接蒸汽量等對(duì)粗苯回收過(guò)程中的影響因素，對(duì)這些因素進(jìn)行嚴(yán)格控制能夠提高粗苯的回收率。此外，還要對(duì)進(jìn)行控制，加大對(duì)影響粗苯回收率的管式爐后富油溫度、脫苯塔壓力等因素的研究，制定科學(xué)解決方案，優(yōu)化粗苯回收工藝，提升經(jīng)濟(jì)效益。

[1]李學(xué)術(shù),徐喜民.焦?fàn)t煤氣中粗苯的回收及影響因素[J].沈陽(yáng)化工大學(xué),2013(12).

[2]肖瑞華,白金鋒.煤化學(xué)產(chǎn)品工藝學(xué)[M].北京：人民大學(xué)出版社,2011.