基于負(fù)壓脫苯工藝的焦化廠發(fā)展探討

趙立海

（神華巴彥淖爾有限責(zé)任公司焦化廠，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾015300）

1 引言

應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝往往能夠降低焦化廠脫苯作業(yè)的操作壓力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)脫苯過(guò)程蒸餾溫度的降低，由此不僅能降低脫苯作業(yè)對(duì)能源消耗的需求，也能在一定程度上減少焦化廠生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放量。尤其在應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝時(shí)，還能利用高溫?zé)嶝氂蛠?lái)代替水蒸氣作為熱源，在進(jìn)一步降低廢水、廢氣排放量的同時(shí)，更能為現(xiàn)代社會(huì)創(chuàng)造出優(yōu)良的環(huán)境效益。

2 負(fù)壓脫苯工藝的概述

2.1 負(fù)壓脫苯工藝的原理

負(fù)壓脫苯工藝通常以精餾原理作為工藝核心，經(jīng)由該原理中對(duì)液體壓力、沸點(diǎn)與揮發(fā)三者間的聯(lián)系與利用，從而實(shí)現(xiàn)以真空泵為基礎(chǔ)設(shè)施的脫苯塔減壓工作。同時(shí)，通過(guò)脫苯塔內(nèi)富油表面壓力的降低，富油內(nèi)部的組分沸點(diǎn)也會(huì)得到相應(yīng)降低，由此在低于常壓脫苯工藝中操作溫度的條件下，實(shí)現(xiàn)蒸餾脫苯的操作。由于負(fù)壓脫苯工藝中操作溫度和壓力明顯降低，故在富油內(nèi)部的粗苯物質(zhì)也往往有著更高的揮發(fā)度，這無(wú)疑會(huì)便于脫苯工作的開(kāi)展，并具有提升脫苯效率的意義。此外，應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝時(shí)，由于對(duì)相關(guān)溫度、壓力的需求較低，故該工藝往往能基于同樣的生產(chǎn)負(fù)荷下，具備比其他生產(chǎn)工藝更低的耗熱、能耗特性，進(jìn)而還能有效控制脫苯過(guò)程中產(chǎn)物分解與聚合損失的現(xiàn)象，降低對(duì)能源的消耗與損失，應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝往往具有與現(xiàn)代可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相契合的重要意義[1]。

2.2 負(fù)壓脫苯的操作流程

負(fù)壓脫苯工藝的具體操作流程較為繁雜，在該流程中通常要先將終冷洗苯裝置傳輸?shù)母挥屯ㄟ^(guò)油氣換熱器和貧富油換熱器進(jìn)行換熱處理，直到富油溫度達(dá)到170℃后再將其傳輸至脫苯塔內(nèi)。隨后利用循環(huán)泵將脫苯塔底部的熱貧油從塔中抽出，并將貧油傳輸至管式爐內(nèi)進(jìn)行加熱，持續(xù)加熱到230～245℃后可將貧油再次傳輸回脫苯塔底部，以將其用作脫苯塔的蒸餾熱源。而在脫苯塔頂部排出的粗苯蒸汽則要先將其依次傳輸至油氣換熱器、粗苯冷凝冷卻器內(nèi)，在冷卻完成后將粗苯傳輸至粗苯回流槽，并可通過(guò)粗苯回流泵將部分粗苯蒸汽傳輸至脫苯塔塔頂作回流之用，而其余的粗苯蒸汽則可傳輸至粗苯中間槽中，再通過(guò)粗苯產(chǎn)品泵將其運(yùn)輸?shù)接蛶?kù)內(nèi)部進(jìn)行儲(chǔ)存。同時(shí)，針對(duì)脫苯塔底部剩余的熱貧油，則可以利用熱貧油泵抽出，并通過(guò)貧富油換熱器與貧油冷卻器的處理后，運(yùn)輸至貧油槽內(nèi)，而后再次利用冷貧油泵將貧油抽出，再經(jīng)由貧油冷卻器的二次冷卻，待其溫度冷卻至27～29℃后傳輸至終冷洗苯裝置處。對(duì)于在粗苯回流槽頂部所排放的不凝氣體也可加以利用，可先通過(guò)不凝氣體冷卻器將不凝氣體進(jìn)行冷卻，而后再通過(guò)真空泵抽出相關(guān)氣體并運(yùn)輸至送風(fēng)機(jī)前的煤氣管道處，在該處經(jīng)由真空泵的真空抽氣工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)脫苯塔頂部壓力的調(diào)控，以保證在進(jìn)行相關(guān)的工藝操作時(shí)能夠擁有適合的負(fù)壓條件[2]。同時(shí)，脫苯塔內(nèi)的熱貧油也可進(jìn)行再生處理，但通常來(lái)說(shuō)，在脫苯塔抽出的熱貧油中，僅有1%～5%的熱洗油能夠在經(jīng)由管式爐的加熱處理后，運(yùn)輸至再生塔內(nèi)進(jìn)行再生處理。至于再生塔頂部的熱洗油，則可利用再生塔循環(huán)泵將其抽出，而后放置于管式爐內(nèi)進(jìn)行加熱，持續(xù)加熱到240～255℃后，再將熱洗油傳輸至再生塔底部作為再生塔內(nèi)的蒸餾熱源。塔底其余的熱洗油則可存放于殘?jiān)壑?，并在殘?jiān)贸槿『髮⑵溥\(yùn)輸至油庫(kù)內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。

而在對(duì)負(fù)壓脫苯工藝中的其他裝置及裝置內(nèi)成分進(jìn)行處理時(shí)，具體的處理內(nèi)容為：系統(tǒng)運(yùn)行所消耗的洗油一般由相關(guān)人員利用富油泵將洗油從洗油槽中抽出，而后再補(bǔ)入系統(tǒng)內(nèi)用于運(yùn)行消耗。對(duì)回流槽中的分離水進(jìn)行處理時(shí)，則是先將其排入分離水放空槽中，再通過(guò)再用泵的抽取將其運(yùn)輸至終冷中間槽。對(duì)貯槽不流氣的處理，則是將不凝氣集中于鼓風(fēng)機(jī)前的吸煤氣管道中。

3 在焦化廠中應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝的優(yōu)勢(shì)

從負(fù)壓脫苯工藝的具體操作可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝時(shí)，常會(huì)以熱貧油的循環(huán)利用代替?zhèn)鹘y(tǒng)脫硫中的蒸汽作為熱源，這不僅減少了分離水的產(chǎn)生，也具備節(jié)約能源、減少排放的優(yōu)勢(shì)。并且該脫苯工藝中所應(yīng)用的負(fù)壓環(huán)境也能在一定程度上強(qiáng)化洗油中苯的揮發(fā)度，以此降低脫苯工藝對(duì)蒸餾溫度的需求，由此不僅降低了脫苯工藝對(duì)熱源、熱量的需求，也在一定程度上提高了脫苯效率。對(duì)比焦化廠傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程所應(yīng)用的常壓脫苯法，負(fù)壓脫苯工藝往往還具備循環(huán)水、電能、洗油等成分消耗較小的優(yōu)勢(shì)，如負(fù)壓脫苯工藝中由于不利用水蒸氣，故在應(yīng)用該工藝的脫苯工作中，粗苯冷凝冷卻器往往只需承受較小的熱負(fù)荷，由此相關(guān)冷卻器對(duì)冷卻媒介的消耗也相對(duì)較低，進(jìn)而能有效降低脫苯工作中對(duì)循環(huán)水、低溫水的消耗[3]。同時(shí)，在脫苯工作中，污水量也常與水蒸氣的應(yīng)用量成正比關(guān)系，故管式爐常壓脫苯法往往會(huì)產(chǎn)生大量污水，繼而對(duì)現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)工作造成負(fù)面影響。在脫苯工藝的放散氣體排放方面，應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝往往能夠?qū)⑾嚓P(guān)氣體集中到鼓風(fēng)機(jī)前的吸煤氣管道內(nèi)，以此便于環(huán)境保護(hù)工作的開(kāi)展。而且在負(fù)壓脫苯工藝中，所應(yīng)用的脫苯塔、再生塔都可應(yīng)用不銹鋼作為制造原料，不但能保證負(fù)壓脫苯工藝中相關(guān)設(shè)備較長(zhǎng)的使用壽命，也能在一定程度上保障脫苯質(zhì)量。在脫苯塔內(nèi)還可應(yīng)用現(xiàn)代新型的懸空式塔盤(pán)，該類型塔盤(pán)通過(guò)懸空溢流堰式設(shè)計(jì)，不僅具備較低的阻力，還能實(shí)現(xiàn)塔盤(pán)的自動(dòng)清潔功能，更具備提升脫硫塔蒸餾效率的作用，進(jìn)而帶動(dòng)蒸餾塔整體脫硫效率的提高。而在上述負(fù)壓脫硫的應(yīng)用流程中，脫苯塔、再生塔均采用了雙爐膛結(jié)構(gòu)，即塔中、塔底均可進(jìn)料的方式，并且通過(guò)在塔底應(yīng)用管式爐的循環(huán)加熱，也能在一定程度上降低對(duì)能源、熱源的消耗[4]。同時(shí)，管式爐中也能應(yīng)用雙爐膛結(jié)構(gòu)，從而將爐內(nèi)的輻射部分分為基于相同對(duì)流部分的兩個(gè)不同結(jié)構(gòu)。由此在對(duì)脫苯塔、再生塔進(jìn)行循環(huán)加熱時(shí)，就可將不同塔內(nèi)的循環(huán)油傳輸于爐內(nèi)不同的輻射部分，不僅能夠確保爐內(nèi)熱量滿足循環(huán)油的不同加熱需求，也能減少設(shè)施占地面積，起到降低生產(chǎn)設(shè)備占地面積的作用。

4 負(fù)壓脫苯工藝對(duì)焦化廠發(fā)展的有利影響

現(xiàn)階段，負(fù)壓脫苯工藝已得到了良好發(fā)展，相應(yīng)的對(duì)負(fù)壓脫苯工藝的應(yīng)用也得到了一定優(yōu)化。在現(xiàn)階段的焦化廠中，往往能夠基于自動(dòng)化設(shè)計(jì)的大中型焦?fàn)t實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化的負(fù)壓脫苯工藝，并結(jié)合負(fù)壓脫苯工藝本身所具備的自動(dòng)化生產(chǎn)性能，從而提升焦化廠的生產(chǎn)效率。例如，新型懸空式塔盤(pán)裝置，其本身具備的自清潔功能還能與焦?fàn)t中自動(dòng)除塵、廢物處理等工作相結(jié)合，再加以現(xiàn)代聯(lián)鎖系統(tǒng)、機(jī)械自動(dòng)化運(yùn)行技術(shù)、焦?fàn)t加熱自動(dòng)控制技術(shù)等的應(yīng)用，從而深入提高焦化廠生產(chǎn)的自動(dòng)化程度[5]。在提升生產(chǎn)效率的同時(shí)，由于負(fù)壓脫苯工藝廢物排出量較低，故應(yīng)用該工藝往往能降低廢水、蒸汽的處理費(fèi)用，再加上該工藝對(duì)貧油、洗油的循環(huán)利用，還能降低煤氣費(fèi)用。綜上，負(fù)壓脫苯工藝還能顯著降低焦化廠生產(chǎn)過(guò)程的相關(guān)成本。由于對(duì)焦化廠生產(chǎn)效率的提高和生產(chǎn)成本的降低，應(yīng)用負(fù)壓脫苯工藝無(wú)疑能為焦化廠發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，與常壓脫苯工藝相比，負(fù)壓脫苯工藝往往具備更低的資源消耗與更小的環(huán)境污染，尤其是系統(tǒng)廢棄不外排、不應(yīng)用水蒸氣等特性，更是使該生產(chǎn)工藝具備優(yōu)良的環(huán)境清潔性能。故應(yīng)用該生產(chǎn)工藝，往往能使焦化廠創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，保證焦化廠穩(wěn)定運(yùn)行，符合可持續(xù)發(fā)展理念，進(jìn)而促進(jìn)焦化廠的持續(xù)健康發(fā)展。