尿素脫蠟裝置沉降洗滌系統(tǒng)改造

金喆楠

1.裝置簡介

尿素脫蠟工藝曾被譽為石油工業(yè)的“五朵金花”之一，距今已有五十多年的歷史。它以大慶常二線餾分油為原料，與尿素、水、異丙醇按一定比例配制的尿液混合，經過反應、沉降洗滌、水洗、共沸、蒸餾等操作后，生產出300#液體石蠟和-35#軍用坦克柴油，二者均為高附加值產品。其中，-35#軍用坦克柴油用于高寒地區(qū)，300#液蠟是一種珍貴的化工原材料。歷經五十多年的發(fā)展，錦西石化尿素脫蠟裝置經過六次重大技術改造，裝置生產能力由原設計指標的3.5萬噸/年變?yōu)?1萬噸/年，能耗由原設計的300kgEo/t降到103kgEo/t，經濟效益顯著增加。

2.沉降洗滌系統(tǒng)介紹

絡合物的沉降洗滌在沉降罐和洗滌罐中進行，目前采用三段沉降兩段洗滌的方法。絡合物自E-16/1～8進入沉1/1段，利用比重的不同分為兩層，上層為含異丙醇、微量尿素的脫蠟油，溢流至脫蠟油中間罐（D-21/1）中，沉淀出固體尿素、絡合物后進入脫蠟油中間罐（D-21）。下層絡合物靠界面控制絡合物搗罐泵（P-10/4）出口流量去洗-1/1段，然后用界面控制絡合物搗罐泵（P-10/5）送入洗-1/2段，用絡合物搗罐泵（P-11）靠界面控制送至熱分解系統(tǒng)（E-21）。洗-1/1段內上層的油溢流至D-21/1，經沉淀分離尿素、絡合物后進入到D-21中。

3.沉降洗滌系統(tǒng)存在的問題

3.1沉降洗滌效果差

沉降洗滌系統(tǒng)是根據(jù)3.5萬噸/年加工量設計而成的，目前裝置處理量已經達到11萬噸/年，為原設計指標的3倍。相應地，絡合物和脫蠟油在沉降罐的停留時間縮短了3倍。

絡合物停留時間的縮短，直接影響到它的沉降洗滌效果。一方面，由于洗滌效果變差，絡合物分解時夾帶脫蠟油組分，不利于液蠟質量的控制。另一方面，還造成脫蠟油中絡合物組分增加，增加水洗、共沸系統(tǒng)負荷。同時，尿素、異丙醇損失增大，裝置能耗上升且氨水量增加，共沸系統(tǒng)的冷凝器掃線頻繁，給環(huán)保工作帶來極大挑戰(zhàn)。

3.2罐體內部結晶掛壁

冬季，脫蠟油溫度低于反應溫度，飽和尿液中不斷有尿素結晶析出并掛在罐內，罐內的尿素結晶由上至下逐漸累積。目前，正值裝置開工末期，沉-1、洗-1罐內掛壁結晶較多，造成浮球界控活動范圍變窄，經常出現(xiàn)卡塞浮球、指示假象的情況，影響裝置正常生產操作。由于沉降罐、洗滌罐掛壁結晶問題，車間曾于2019年8月6日，臨時停工15小時處理洗滌罐尿素掛壁結晶。

4.沉降洗滌系統(tǒng)改善對策

4.1改造后的工藝流程

為了保證足夠的沉降洗滌時間，結合裝置實際情況，擬對尿素脫蠟裝置沉降洗滌系統(tǒng)進行改造，充分利用沉降罐、洗滌罐的容積，將沉-1、洗-1兩罐的兩段沉降改為三段，并聯(lián)運行。套管出口分兩路供料，E-16/1-4中的絡合物進入沉-1罐，E-16/5-8中的絡合物進入洗-1罐，這樣改造后的沉降洗滌系統(tǒng)，每個罐仍然維持三段沉降、二段洗滌的工藝流程不變。

4.2預期效果

由于分路進料，沉降罐、洗滌罐中處理量僅為原來的一半，這也就意味著沉降洗滌時間變?yōu)樵瓉淼膬杀?。這樣，不僅沉降洗滌效果得到保證，還能增加操作彈性。同時，又能解決罐內結晶掛壁的問題。

因為沉降罐和洗滌罐互為備用，當其中一路設備出現(xiàn)故障后，可以將其與系統(tǒng)徹底隔離，由另外一路單獨供料，不會造成裝置停工。

5.結論

增加絡合物在沉降洗滌系統(tǒng)中的停留時間，是提高液蠟收率、保證產品質量的重要手段之一。如果能持續(xù)生產出高質量的產品，一定會為企業(yè)帶來顯著的經濟效。