淺談提高輕苯收率的改進(jìn)方法

王瑩

【摘要】本廠凈化系統(tǒng)中輕苯的回收與分離，采用洗油洗苯和管式爐加熱富油法蒸餾脫苯工藝。本文通過對(duì)影響輕苯收率主要因素的分析，找出解決的方法，從而達(dá)到提高輕苯收率的目的。

【關(guān)鍵詞】輕苯；收率；影響因素；改進(jìn)方法

一、前言

煤氣中的苯族烴在洗苯塔內(nèi)被吸收的程度被稱為回收率。輕苯作為焦化廠重要的化工產(chǎn)品之一，其收率的高低是評(píng)價(jià)輕苯回收工段的重要指標(biāo)之一，同時(shí)關(guān)系到我廠的經(jīng)濟(jì)效益，輕苯收率過低，還會(huì)造成重要化工原料的巨大損失和資源能源的超級(jí)浪費(fèi)。目前，焦化廠凈化系統(tǒng)苯吸收采用的是洗油吸收法，這種方法工藝簡單，經(jīng)濟(jì)可靠。

二、工藝簡述

河鋼集團(tuán)宣鋼焦化廠煤氣凈化系統(tǒng)煤氣發(fā)生量4.5-5.5萬m3/h，煤氣經(jīng)過洗硫化氫、洗氨、洗苯后，部分回爐，部分供給后序用戶使用。回收輕苯系統(tǒng)采用洗油洗苯和管式爐加熱富油法生產(chǎn)輕苯的工藝系統(tǒng)，洗油消耗量穩(wěn)定在90-100m3/h。

三、影響輕苯收率的因素

用洗油自煤氣中吸收粗苯，是典型的吸收過程，可由下述傳質(zhì)方程描述：

G=KF△p 式中：G—吸收粗苯量；K—吸收傳質(zhì)系數(shù)；△p—吸收推動(dòng)力，對(duì)數(shù)平均壓力差；F—吸收表面積

經(jīng)分析，得出影響輕苯收率的主要因素如下：

（一）吸收溫度。吸收溫度決定于煤氣和貧油溫度，也受大氣溫度的影響。吸收溫度高時(shí)，洗油液面上粗苯蒸汽壓隨之增大，吸收推動(dòng)力減小，因而使粗苯回收率降低；但吸收溫度也不宜過低，當(dāng)溫度低于10～15℃，洗油粘度顯著增加，吸收效果不好。根據(jù)資料顯示洗油吸收煤氣中的苯的最佳溫度為25度 ，貧油冷卻溫度要求控制在 28度左右。而生產(chǎn)運(yùn)行過程中洗苯塔煤氣入口溫度和洗油溫度受季節(jié)影響較大，冬季氣溫低，溫度容易控制，到了夏季，洗苯塔煤氣入口溫度和洗油溫度均高。貧油溫度一般為32度左右較要求值偏高，從而降低了苯的吸收效率

（二）洗油質(zhì)量及循環(huán)量。洗油是高溫煤焦油230～300℃的餾分。洗油在循環(huán)使用過程中，不飽和化合物聚合成高分子聚合物，溶于洗油中，使洗油質(zhì)量變壞，洗油在循環(huán)過程中其質(zhì)量逐漸變差，主要表現(xiàn)在黏度、密度均會(huì)增大，使洗油均勻分布受阻，造成洗苯能力下降，同時(shí)給脫苯帶來了困難。增加洗油循環(huán)量，可降低洗油中粗苯含量，因而可提高粗苯回收率。但循環(huán)量也不宜過大，以免在脫苯蒸餾時(shí)過多地增加蒸汽和冷卻水的耗量。循環(huán)洗油量隨吸收溫度的升高而增加，一般夏季循環(huán)量比冬季多。

（三）吸收面積。增大吸收塔內(nèi)汽液兩相的接觸表面積，有利于粗苯的吸收。目前，洗苯塔阻力過高，在3000pa左右，規(guī)程要求在1500pa以下。

（四）蒸汽。輕苯的生產(chǎn)是富油的解析過程，目前采用一塔式直接生產(chǎn)輕苯工藝。脫苯塔操作的好壞，直接影響輕苯產(chǎn)量。當(dāng)蒸汽壓力波動(dòng)較大、時(shí)間較長時(shí)，由于脫苯塔塔頂溫度和塔壓隨著蒸汽量變化而變化，直接影響到粗苯的質(zhì)量和產(chǎn)量。

（五）富油預(yù)熱溫度。富油是洗油和苯的混合物，根據(jù)沸點(diǎn)的不同，利用蒸餾的原理，將苯從富油中分離出來，在塔內(nèi)操作條件一定時(shí)，提高富油預(yù)熱溫度，可增加富油脫苯程度。富油預(yù)熱溫度的高低真接影響到脫苯塔的脫苯效果，富油預(yù)熱溫度穩(wěn)定控制在180±2℃有利于脫苯蒸餾。目前，富油預(yù)熱溫度在165℃左右，嚴(yán)重影響了脫苯效果。

（六）重苯、萘溶劑油采出不合理。重苯、溶劑油側(cè)線采出不合理，將影響到整個(gè)脫苯塔操作的穩(wěn)定。重苯、溶劑油采出量過大時(shí)，會(huì)造成脫苯塔內(nèi)苯汽流失，重苯、溶劑油采出量過小時(shí)，造成脫苯塔內(nèi)重質(zhì)組分大量溶于洗油中，洗油萘含量增大，洗油質(zhì)量變差。

三、改進(jìn)方法

（一）降低煤氣入口溫度和洗油溫度。在生產(chǎn)操作中，嚴(yán)格控制洗苯塔煤氣入口溫度和洗油溫度，并保證洗油溫度高于煤氣溫度2～4℃，以防止煤氣中的水冷凝進(jìn)入洗油中，使洗油乳化。具體措施如下：（1）加強(qiáng)三臺(tái)初冷器的操作，保證集合溫度在18～22℃，從而使洗苯塔煤氣入口溫度控制在指標(biāo)范圍內(nèi)。（2）加強(qiáng)換熱器的清洗，控制洗油溫度在指標(biāo)范圍內(nèi)。通過煤氣入口溫度和洗油溫度的降低使洗苯后煤氣含苯量明顯降低，有效地增加了輕苯的回收率

（二）提高洗油質(zhì)量。在生產(chǎn)操作中，為了保證和穩(wěn)定循環(huán)洗油質(zhì)量，必須對(duì)洗油進(jìn)行再生?？蓪⒃偕鞯诇乜刂圃?85～195℃，洗油總量的2～ 4%引入再生器進(jìn)行再生。通過加大排干渣量、增加排干渣次數(shù)， 由原來的每周三次改為每班一次、排稀渣、改變補(bǔ)洗油操作、富油槽實(shí)現(xiàn)低液位操作等方法，確保洗苯塔前工序的穩(wěn)定，避免煤氣夾帶大量焦油、萘、氨等進(jìn)入洗苯塔造成洗油質(zhì)量惡化。

（三）增大接觸面積。洗苯塔阻力過高，應(yīng)該清洗洗苯塔。

（四）穩(wěn)定蒸氣。針對(duì)脫苯塔蒸汽不穩(wěn)定的原因，從這幾方面進(jìn)行改進(jìn)：1.檢查蒸汽管路，改進(jìn)管路設(shè)計(jì)，減少放散點(diǎn)，在蒸汽管路末端增加疏水器，對(duì)跑冒滴漏點(diǎn)進(jìn)行了治理，使蒸汽利用率得到提高。2.積極與供氣方協(xié)調(diào)，保證入管式爐蒸汽壓力與流量的穩(wěn)定性。3.加強(qiáng)自動(dòng)控制的穩(wěn)定性，穩(wěn)定串級(jí)調(diào)節(jié)。

（五）穩(wěn)定富有預(yù)熱溫度。穩(wěn)定富有預(yù)熱溫度的具體方法：1.加強(qiáng)管式爐的管理，提高熱效率。⑴定期清理噴火燒咀上的結(jié)炭；⑵合理調(diào)節(jié)煙囪翻板及風(fēng)門開度，保證合適的空氣剩余系數(shù)；⑶定期排放煤氣管道積水，杜絕煤氣帶水對(duì)爐溫的影響。2.富油管道保溫修補(bǔ)，減少熱損失。3.加強(qiáng)自動(dòng)控制程度，使預(yù)熱溫度的串級(jí)調(diào)節(jié)更穩(wěn)定。4.制定合理的換熱器清洗制度，確保換熱效果。

（六）規(guī)范側(cè)線采出制度。規(guī)范側(cè)線采出制度，要求每班安排崗位人員對(duì)側(cè)線采出情況進(jìn)行2次確認(rèn)。輕苯冷凝器后的輕苯溫度在水溫條件滿足下，需嚴(yán)格控制在35℃以下，讓苯混和蒸汽能最大限度在輕苯冷凝冷卻器中被冷凝下來，保證輕苯不流失。

四、結(jié)論

本廠2015年7月份對(duì)粗苯工藝進(jìn)行了改進(jìn)， 改進(jìn)前輕苯收率平均為0.78%，改進(jìn)后輕苯收率提高到0.82%，效果非常明顯。影響輕苯生產(chǎn)的因素還有很多，如設(shè)備、電氣、突發(fā)事故等，我們?cè)谌粘２僮髦?，必須通過細(xì)化操作，合理控制操作溫度，努力改善洗油質(zhì)量，穩(wěn)定富有預(yù)熱，緩解蒸汽的影響，制定完善的操作制度，就一定能提高輕苯的收率和質(zhì)量。