粗苯回收系統(tǒng)提產(chǎn)增效技術(shù)的研究與應(yīng)用

尤明超(中國平煤神馬集團(tuán)平頂山朝川焦化有限公司，河南 平頂山 467500)

粗苯回收系統(tǒng)提產(chǎn)增效技術(shù)的研究與應(yīng)用

尤明超(中國平煤神馬集團(tuán)平頂山朝川焦化有限公司，河南 平頂山 467500)

我公司粗苯回收系統(tǒng)是采用洗油吸收焦?fàn)t煤氣中的粗苯，自投產(chǎn)后，洗油消耗高，粗苯回收率低，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也對環(huán)境保護(hù)造成一定壓力。本文針對我公司的具體情況，對粗苯回收系統(tǒng)提產(chǎn)降耗技術(shù)的研究與應(yīng)用進(jìn)行探討。

粗苯；換熱器；過濾器；洗油分離缸

朝川焦化公司粗苯回收工段是用焦油洗油在洗苯塔中吸收煤氣中的粗苯，根據(jù)原來年產(chǎn)60萬噸頂裝焦?fàn)t設(shè)計(jì)的。為了減少生產(chǎn)中對大氣的污染，擴(kuò)大煉焦煤源，提高焦炭質(zhì)量，增加焦炭產(chǎn)量，降低焦炭成本，經(jīng)多方論證，決定把原先的頂裝煤改為搗固裝煤。改造后，由于每孔炭化室的裝煤量比原來多了1/3，煤氣量大幅增加，原設(shè)計(jì)粗苯回收工段無法滿足現(xiàn)階段焦?fàn)t煤氣的粗苯回收，且由于投產(chǎn)后設(shè)備更換率不高，多臺關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障。生產(chǎn)中出現(xiàn)了一系列問題：循環(huán)洗油惡化快，洗油消耗高，粗苯回收率低。

1 原因分析

1.1 換熱器換熱效果差，部分換熱器換熱面積不夠

1.1.1貧富油換熱器、貧油冷卻器換熱面積不夠

焦?fàn)t經(jīng)過改造后，煤氣發(fā)生量由改造前的平均30000Nm3/h增加到現(xiàn)在的平均43000Nm3/h，吸收煤氣中的粗苯所需的循環(huán)洗油量由原先的55m3/h增加到現(xiàn)在的75m3/h，原有的貧富油換熱器、貧油冷卻器換熱面積小，不能滿足生產(chǎn)的需要。

1.1.2粗苯冷凝冷卻器換熱效果差

粗苯冷凝冷卻器由于長期使用，內(nèi)部腐蝕嚴(yán)重，換熱效果差，不能完全將粗苯蒸汽冷凝下來。特別是2016年5月份后，粗苯冷凝冷卻器粗苯出口溫度達(dá)到最高40℃，大量粗苯蒸汽從放散管揮發(fā)。

1.2 制冷機(jī)冷卻水管道堵塞

由于風(fēng)冷塔填料長期使用，風(fēng)化嚴(yán)重，填料碎屑隨水流進(jìn)制冷機(jī)冷卻水系統(tǒng)，造成嚴(yán)重堵塞，制冷機(jī)制冷效果下降，從制冷站入粗苯工段的低溫水溫度高，最高時(shí)達(dá)到32℃左右，不能滿足正常生產(chǎn)需要，是粗苯產(chǎn)率低的又一主要原因。

1.3 管式爐煤氣量不夠

焦?fàn)t改造后，煤氣量大幅度提高，相應(yīng)的循環(huán)洗油量也大幅度提高，原先的管式爐煤氣管道(DN150)無進(jìn)行擴(kuò)容，入管式爐煤氣量不夠，使富油溫度達(dá)不到160℃，過熱蒸汽溫度在300℃以下，富油中的粗苯在脫苯塔中脫附率低，貧油含苯高，嚴(yán)重影響粗苯回收率。

1.4 工藝循環(huán)水量不夠

焦?fàn)t改造后，煤氣發(fā)生量大幅度增加，需冷卻的煤氣及洗油量大幅度增加，現(xiàn)有3臺工藝循環(huán)泵，每臺額定流量為790m3/h，3開一備，且由于長期使用，設(shè)備效率明顯下降，夏季3臺泵全開，只有1500 m3/h（整個(gè)化產(chǎn)回收系統(tǒng)的總工藝水循環(huán)量），不能滿足生產(chǎn)需要。

1.5 煤氣夾帶洗油嚴(yán)重

粗苯回收系統(tǒng)煤氣管道無進(jìn)行擴(kuò)容，煤氣流速變快，出洗苯塔煤氣夾帶洗油嚴(yán)重，一般出洗苯塔煤氣含洗油200mg/m3以上，不僅加大了洗油消耗，而且對煤氣后序發(fā)電設(shè)備造成堵塞，同時(shí)，對環(huán)境保護(hù)造成一定的壓力。

2 改進(jìn)措施

以上情況，嚴(yán)重制約著粗苯回收率、洗油消耗，2016年以前，粗苯回收系統(tǒng)雖經(jīng)過改造，但粗苯回收率最高時(shí)也只是在0.93%左右。為進(jìn)一步提高粗苯回收率，降低洗油消耗，經(jīng)多方論證，采取了以下措施。

2.1 換熱器方面

2.1.1更換部分貧富油換熱器、貧油冷卻器，并由立式改為臥式

由于煤氣發(fā)生量變大，且部分換熱器竄漏、堵塞，換熱面積小的情況，對部分換熱器進(jìn)行更換，貧富油換熱器更換2臺，由原先換熱面積150m2更換為220m2（單臺），總換熱面積增加140 m2，貧油冷卻器更換1臺，換熱面積增加70m2。

2.1.2更換粗苯冷凝冷卻器

對原先的粗苯冷凝冷卻器進(jìn)行更換，更換后，粗苯溫度由原先的40℃左右，降到25℃左右，明顯改善了粗苯蒸汽的放散情況。

2.1.3清洗油水換熱器

對油水換熱器逐臺進(jìn)行檢測，對其中5臺（共6臺）進(jìn)行化學(xué)清洗，提高了換熱效率，使貧油溫度明顯下降，提高了洗油吸收粗苯的能力。

2.2 制冷機(jī)冷卻水進(jìn)水管道加裝過濾裝置

在制冷機(jī)冷卻水進(jìn)口加裝Y型過濾器，基本杜絕了冷卻水中的填料碎硝進(jìn)入制冷機(jī)冷卻水系統(tǒng)中，改善了制冷機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，提高了制冷效率，低溫水出口溫度有時(shí)達(dá)到17℃，最高不超過20℃，明顯改善了粗苯工段的貧油及煤氣的溫度指標(biāo)，貧油溫度降到了30℃以下。

2.3 對管式爐煤氣管道進(jìn)行擴(kuò)容

按照75%熱效率，新管式爐煤氣消耗量約900 m3/h-1000m3/h，按照加熱用煤氣壓力3.5 kPa～8kPa,煤氣流速6m/s計(jì)算，管徑應(yīng)為

在距離現(xiàn)有去管式爐煤氣管道接口南側(cè)約1m處，另外安裝了一條直徑為DN250的煤氣管道。

2.4 對工藝循環(huán)水泵進(jìn)行擴(kuò)容

對工藝循環(huán)水泵進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容后，單臺泵出口流量最高達(dá)到1000 m3/h，開兩臺泵的情況下，循環(huán)量在1800 m3/h左右，使循環(huán)水量明顯增加，降低了風(fēng)冷塔后循環(huán)水溫度，基本滿足生產(chǎn)需要，工藝循環(huán)水泵從原先的3開0備，到現(xiàn)在的2開1備，每臺泵電機(jī)額定功率為185kW，每年可為公司節(jié)約電量約66萬度，節(jié)約電費(fèi)60余萬元。

2.5 加裝洗油回收裝置

在洗苯塔后煤氣水封處加裝了1臺洗油分離缸，將煤氣水封內(nèi)的煤氣冷凝水引入其中，進(jìn)行分離，將底部洗油取出，重新加到循環(huán)油系統(tǒng)中，每天可回收洗油30kg左右，每年可為公司節(jié)約洗油成本約4萬余元（每噸洗油單價(jià)約為3500元左右）。

3 應(yīng)用效果

本項(xiàng)目完工后，粗苯回收率從原先的0.93%左右，提高到現(xiàn)在的0.98%以上，洗油消耗從原先的105kg/t粗苯左右，降到現(xiàn)在的95kg/t粗苯以下，每年節(jié)約電費(fèi)約60余萬元，通過加裝的洗油分離裝置每年為公司節(jié)約洗油成本約4萬余元。該項(xiàng)目自完成后（2017.1-6月份），為公司創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益約186萬元，同時(shí)，也減少了后序煤氣使用中對大氣的污染。

[1]周敏.焦化工藝學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2011,137.

[2]陳平,高加榮.提高粗苯回收率及穩(wěn)定洗油耗量的改時(shí)措施.煤化工,2009.6.

[3]崔文濤.粗苯回收及影響因素.科技創(chuàng)新，2012.7.