粗苯加氫精制生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與探究

張文

（四川省達州鋼鐵集團有限責任公司，四川達州 635002）

粗苯加氫精制生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與探究

張文

（四川省達州鋼鐵集團有限責任公司，四川達州 635002）

四川省達鋼集團50kt/a粗苯加氫精制裝置生產(chǎn)五年來，隨著生產(chǎn)的進行，越來越多的工藝情況逐漸顯現(xiàn)，很多情況呈規(guī)律性發(fā)生。這里將裝置過去五年生產(chǎn)中所遇工藝、設(shè)備、廢氣排放等情況及相應(yīng)處理、優(yōu)化方法做一個歸納總結(jié)。

重組分；循環(huán)氣；過濾器；物料；堵塞

近年來，公司認真貫徹落實科學發(fā)展觀，準確把握國家產(chǎn)業(yè)政策要求，以創(chuàng)新為抓手，及時調(diào)整企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，努力轉(zhuǎn)變發(fā)展方式，搶抓市場成長機遇，走長期可持續(xù)發(fā)展道路。為進一步落實公司向化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，公司于2009年上馬一套50Kt/a粗苯加氫精制裝置，裝置于2010年3月正式投產(chǎn)，現(xiàn)在年生產(chǎn)量能達到設(shè)計值50kt/a，其中，純苯精制率達到99.95%以上，甲苯精制率達到98.00%以上，三苯回收率達到98.50%以上。

1 裝置介紹

50kt/a粗苯加氫精制裝置工藝采用甲醇馳放氣變壓吸附提純氫氣和粗苯加氫脫硫精制純苯等技術(shù)，生產(chǎn)控制上采用DCS集散控制系統(tǒng)[1]，由DCS系統(tǒng)進行監(jiān)視、操作、報警、聯(lián)鎖和控制，尤其對關(guān)鍵電器和運轉(zhuǎn)設(shè)備進行遠程控制，實現(xiàn)自動化管理[2]。同時，該裝置三廢排放少，對環(huán)境影響小，安全消防上采用氣防、消防聯(lián)鎖系統(tǒng)，并與DCS系統(tǒng)掛接，且互為冗余，措施較完善，抗風險能力較強。

加氫精制生產(chǎn)能力為50kt/a，三苯回收率≥98%，可以年產(chǎn)精制純苯34 000t/a，甲苯5 000t/a，二甲苯2 000t/a。同時，還有少量非芳烴及溶劑油。由于裝置采用了加氫法，替代用高污染的硫酸法處理焦化苯，因此產(chǎn)生了巨大的社會效益。

2 原料預(yù)處理工序

2.1 壓力與自動調(diào)節(jié)

兩苯塔作為一個常壓精餾塔，在生產(chǎn)過程中屬于工藝性能比較穩(wěn)定的設(shè)備。由于它的工藝指標穩(wěn)定性能較好，在生產(chǎn)過程中，整個工序均可以自動調(diào)節(jié)，以減少人工操作強度。值得注意的是，兩苯塔的穩(wěn)定性主要基于其塔內(nèi)壓力變化，而塔內(nèi)壓力與蒸發(fā)器（T301）底部采出量有直接關(guān)系。因此，當蒸發(fā)器（T301）底部采出量變化較大及兩苯塔內(nèi)部壓力變化較大時，要注意塔內(nèi)原料、回流及重組分物料采出量的變化。

2.2 關(guān)于廢油的回收

廢油的主要構(gòu)成是水和原料油，且水的量遠遠大于原料油的量。因此，在回收廢油時，要特別注意兩苯塔內(nèi)的壓力變化。通過控制廢油量的大小，避免油水共沸現(xiàn)象的發(fā)生。通過控制熱源（蒸汽）量供給的大小，以保證塔內(nèi)的熱量平衡。

2.3 關(guān)于二甲苯塔塔底重組分的回收

本裝置設(shè)計的二甲苯塔采用間歇蒸餾的方式生產(chǎn)，因此，在生產(chǎn)一段時間后，需要對其塔底重組分物料進行回收。首先，在回收過程中，需保證二甲苯塔內(nèi)壓力處于非負壓狀態(tài)。最好采用打開塔頂放散閥，使塔內(nèi)處于常壓狀態(tài)。其次，在回收過程中，需用到兩苯塔重組分輸送管線。因此，在準備回收時，需要大量采出兩苯塔內(nèi)重組分物料的量，保證在回收過程中兩苯塔的物料平衡和熱量平衡。

高職藥學專生的自身素質(zhì)與市場需求之間還存在很大差距，就業(yè)觀念方面也存在一定偏差，更顯就業(yè)指導(dǎo)教育的重要性和必要性。在就業(yè)指導(dǎo)的教育下，提高專業(yè)認識，強化職業(yè)素養(yǎng)，轉(zhuǎn)變就業(yè)觀念，才能適應(yīng)社會競爭。在教學中要充分體現(xiàn)以學生為主體，“以人為本”的教育理念，充分發(fā)揮學生自身潛能，實現(xiàn)自我價值。

2.4 關(guān)于蒸發(fā)器底部重組分的回收

蒸發(fā)器底部主要回收輕苯中的微量重組分。這里需要注意，雖然重組分的量在整個原料油中的比重較小，但如果這里沒有完全回收重組分，一旦其進入反應(yīng)器將對反應(yīng)器中的催化劑造成致命傷害。因此，蒸發(fā)器底部的重組分一定要及時全部回收。必須在蒸發(fā)器底部出口管線處安裝過濾器，及時清除雜質(zhì)和不純物，保證管道暢通。此外，還要做好管道線路的保溫工作，減少管線內(nèi)重組分物料的熱損失，保證管道不被堵塞。

3 壓縮循環(huán)工序

3.1 循環(huán)氣的排液工作

循環(huán)壓縮機的存在保證了循環(huán)氣的定向反復(fù)循環(huán)利用，循環(huán)過程中難免出現(xiàn)循環(huán)氣帶液的情況。為了有效避免液態(tài)物料進入壓縮機，從而對壓縮機機體帶來傷害風險，及時有效地排液尤為重要。

3.2 循環(huán)氣的溫度

壓縮機的往復(fù)作用必然產(chǎn)生摩擦生熱的效果。因此，循環(huán)氣的溫度是否匹配直接影響壓縮機的使用壽命。所以，在日常生產(chǎn)中，尤其是冬夏季生產(chǎn)中，要注意循環(huán)氣溫度的匹配工作。

3.3 循環(huán)氣的流量

4 加氫工序

4.1 原料泵負荷問題

在生產(chǎn)過程中，原料泵會出現(xiàn)不能保證正常生產(chǎn)負荷要求的情況。出現(xiàn)這種狀況的原因主要有三方面：1）泵體本身的問題，即泵體本身損壞或泵體過濾器堵塞；2）輸送管線的問題，因為輕苯中所含的重組分物料、化學不純物和其他雜質(zhì)導(dǎo)致的管道線路堵塞；3）蒸發(fā)器負荷過大或加氫系統(tǒng)壓力增大導(dǎo)致的變相增加泵體本身負荷的情況。

4.2 反應(yīng)器與原料狀態(tài)

反應(yīng)器的工作要求反應(yīng)物料必須以氣相形式通過催化劑床層。但是，生產(chǎn)過程中在高循環(huán)氣流速的帶動下，難免有少量液態(tài)物料被帶入。因此，預(yù)加氫反應(yīng)器底部的排液工作必須定時高效地進行。切記，一旦大量液態(tài)物料進入催化劑床層，會導(dǎo)致短時間內(nèi)催化劑的大面積結(jié)焦，反應(yīng)器的進出口壓差成幾何倍數(shù)值增長。

4.3 關(guān)于水洗問題

隨著生產(chǎn)的進行，反應(yīng)中生產(chǎn)的鹽類物質(zhì)會部分附著在換熱器及物料輸送管道閥門上。因此，必須定期對換熱器及輸送管線進行水洗。需要注意氫氣（循環(huán)氣）換熱器水洗時的特殊性：氫氣（循環(huán)氣）換熱器的管殼程分別輸送的是循環(huán)氣和加氫油，而其他換熱器的管殼程分別輸送的是原料油和加氫油。

水洗過程中，隨著水洗的進行，必然導(dǎo)致循環(huán)氣溫度降低，從而降低循環(huán)氣壓力，導(dǎo)致加氫系統(tǒng)壓力下降，致使系統(tǒng)氫氣分壓下降。為了補充氫氣壓力（系統(tǒng)壓力），會加大對系統(tǒng)氫氣的補充量，這時，由于氫氣大量富集，主加氫反應(yīng)器內(nèi)原料油和氫氣會加速反應(yīng)，甚至有副反應(yīng)發(fā)生。這就是為什么在水洗氫氣換熱器時，主加氫反應(yīng)器會大幅升溫的原因。

5 脫輕工序

脫輕工序保證了水和硫化氫與加氫油的徹底分離。在生產(chǎn)過程中，要注意硫化氫氣體的理化特性，減少硫化氫氣體的直接放空，避免硫化氫氣體對環(huán)境的污染和對設(shè)備的腐蝕。同時，硫化氫氣體點火時能在空氣中燃燒。當因火炬系統(tǒng)故障硫化氫氣體采用高空放空時，要特別注意硫化氫氣體因雷擊著火。

6 精餾工序

6.1 精餾操作要點

精餾操作要注意兩個要點：穩(wěn)和準。在日常操作時，切記不要大幅度、大手大腳地調(diào)整參數(shù)值。不管是進料量、回流比，還是熱源供給量，都要緩慢加減，以達到“穩(wěn)中求勝”的目的。在面對工藝參數(shù)的調(diào)整時，要做到“準”，準確、準時、準量，以達到“準確無誤”，從而保證精餾操作的質(zhì)量平衡、熱量平衡和氣液平衡，進而達到精餾操作的最佳狀態(tài)。

6.2 萃取塔和溶劑再生塔

萃取塔和溶劑再生塔因萃取劑的循環(huán)使用及產(chǎn)生的結(jié)果，鑄就了它們在精餾工序中的緊密關(guān)系和重要作用，可以說它們是精餾工序的“心臟”。由于萃取劑結(jié)晶點低和沸點高的特點，在萃取塔和溶劑再生塔開車時要兩塔同時進行，且盡可能快地建立兩塔的物料流循環(huán)工作，以達到快速給兩塔物料升溫的目的。同時，日常生產(chǎn)中需要短時停車時，最好用最少量熱源維持兩塔的保溫循環(huán)工作，不要徹底全部停車，以便最快恢復(fù)生產(chǎn)。

7 關(guān)于堵塞問題

因為生產(chǎn)物料的特點，堵塞問題貫穿本裝置整個工藝流程。堵塞問題處理時的棘手和帶來的嚴重后果都不允許有堵塞事故的發(fā)生，處理堵塞問題的關(guān)鍵在于對源頭進行處理。首先是對粗苯原料的質(zhì)量嚴格把關(guān)，其次是在生產(chǎn)工藝前端的工藝管線上設(shè)置可靠的易清理的過濾裝置，并及時清理過濾裝置，嚴格按照操作規(guī)程完成每一步驟工作，從而保證生產(chǎn)工作順利高效進行。

Optimization and Exploration of Crude Benzene Hydrogenation Refining the Production Process

Zhang Wen
(Sichuan Dazhou Iron and Steel Group Co., Ltd., Sichuan Dazhou 635002)

Since the refining device of 50kt/a crude benzol hydrogenation of Dazhou Iron&Steel Group is put into production for five years, more and more processing conditions appear gradually and regularly with the progress production. In this paper, the technology, equipment and exhaust emissions which the refining device encountered in the whole production over the last five years, as well as the corresponding treatment and optimization methods, are summarized.

Heavies;Recycle Gas;Filter;Material;Clogging

TQ522.62

A

2096-0387（2016）01-0027-03

張文（1982-），女，四川人，碩士，高級工程師，研究方向：化學工業(yè)研究。

[1]王松漢.化工單元過程[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002:67-80.

[2]鄧建強.化工工藝學[M].北京:北京大學出版社,2009:122-131.