輕油綜合利用技術(shù)的應(yīng)用

王 歡，曹 毅，王 梅

（山鋼股份萊蕪分公司，山東 萊蕪271104）

近年來，煤化工行業(yè)競爭日趨激烈，不僅帶來焦油資源采購市場的強烈競爭，更重要的是給焦油加工產(chǎn)品的銷售帶來巨大壓力。此外，隨著萘系減水劑的逐步淘汰及電解鋁等行業(yè)的技術(shù)更新，焦油加工產(chǎn)品的市場逐步萎縮，導(dǎo)致焦油加工的利潤空間大幅下降。如何改進生產(chǎn)工藝，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加高附加值產(chǎn)品的回收率，從而提高焦油加工效益，成為焦油加工企業(yè)亟需解決的難題。

1 原工藝狀況分析

傳統(tǒng)煤焦油加工工藝主要由焦油蒸餾工藝及工業(yè)萘精餾工藝兩部分組成，萊鋼焦化廠采用的是常壓一塔式焦油加工工藝及雙爐雙塔工業(yè)萘精餾工藝構(gòu)成的組合工藝，煤焦油在最終脫水工序產(chǎn)生一次輕油，在焦油蒸餾工序產(chǎn)生二次輕油，兩種輕油產(chǎn)品經(jīng)冷卻后送入成品庫酚油槽，與酚油摻混后作為產(chǎn)品銷售。

根據(jù)輕油市場變化情況調(diào)查分析得知，受加氫苯產(chǎn)品價格變化的影響，輕油銷售價格逐步上升，萊鋼焦化廠為此進行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，將輕油作為獨立產(chǎn)品進行銷售，但輕油的潛在價值仍然未得到充分利用。原輕油生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

圖1 原輕油生產(chǎn)工藝流程

2 輕油組成分析

為明確一次輕油及二次輕油的組成，確定輕油中高附加值組分的種類及含量，萊鋼焦化廠使用島津GC-2014氣相色譜儀，設(shè)計實驗對輕油組分進行組成分析。氣相色譜法對油品組成進行研究，具有準(zhǔn)確性高、平行性好、靈敏度高、操作簡單等優(yōu)點，跟據(jù)輕油中不同組分氣化后在色譜柱內(nèi)停留時間的不同，有效分離不同組分，準(zhǔn)確測定輕油組成結(jié)構(gòu)及其含量。一次輕油及二次輕油樣品相對含量如表1所示。

表1 輕油樣品相對含量 %

根據(jù)表1含量分析確定，一次輕油中純苯、甲苯、二甲苯產(chǎn)品總量為39.38%，萘成分含量為30.75%，高附加值產(chǎn)品總量高達(dá)70.13%。二次輕油中純苯、甲苯、二甲苯產(chǎn)品總量高達(dá)72.56%，萘成分含量僅為2.36%。

根據(jù)檢測結(jié)果分析，二次輕油中的三苯含量較高，萘成分含量低，可按照一定比例適當(dāng)摻混進入粗苯，作為原料進入苯加氫系統(tǒng)進行三苯提取。一次輕油中萘成分含量超過30%，無法直接與粗苯摻混，需要將萘成分含量降低后進行摻混利用。

3 輕油綜合利用技術(shù)

萘成分在苯加氫系統(tǒng)生產(chǎn)中屬于有害組分，但其附加值較高，是焦油加工系統(tǒng)的主要盈利產(chǎn)品。因此，萊鋼焦化廠針對輕油中高附加值組分開發(fā)綜合利用技術(shù)，將萘成分含量較高的一次輕油回配進入二次輕油，沿二次輕油回流線進入焦油餾分塔進行精餾，通過多次部分汽化及部分冷凝，將一次輕油中的三苯組分與萘成分分離。三苯組分隨二次輕油自焦油餾分塔頂部采出，萘組分通過三混萘油側(cè)線采出，作為原料進入工業(yè)萘精餾系統(tǒng)提取工業(yè)萘。脫除萘成分的輕油三苯組分集中度得到提高，經(jīng)冷卻后進入成品庫輕油槽，定期送往粗苯槽，按比例均勻摻混后作為原料進入苯加氫系統(tǒng)提取三苯產(chǎn)品。改造后的輕油生產(chǎn)工藝流程如圖2所示。

輕油綜合利用技術(shù)改造完成后，對焦油蒸餾單元進行跟蹤觀察，控制焦油餾分塔頂部溫度在120～124℃，二次輕油回流量控制在2.4～2.8 m3/h，焦油餾分塔各項工藝參數(shù)及操作指標(biāo)保持穩(wěn)定，整個系統(tǒng)生成組織順暢，二次輕油萘含量保持在2.5%以下，工業(yè)萘收率提高0.2%～0.3%。

圖2 技術(shù)改造后輕油生產(chǎn)工藝流程

4 結(jié)語

通過對一次輕油及二次輕油組成結(jié)構(gòu)及其含量進行定量分析，研究輕油中高附加值產(chǎn)品綜合利用技術(shù)，并通過工藝優(yōu)化及設(shè)備改造，實現(xiàn)了一次輕油回配二次輕油再次精餾技術(shù)升級，生產(chǎn)系統(tǒng)運行及產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定的前提下，實現(xiàn)了輕油中高附加值產(chǎn)品利用最大化，提高了化產(chǎn)品加工效益。輕油綜合利用技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用，使輕油中的萘、苯、甲苯及二甲苯等高附加值組分得到最大限度的利用，經(jīng)濟效益顯著。