洗脫苯塔后煤氣苯含量的探究

王俊杰（山東洪達(dá)化工有限公司，山東 菏澤 274700）

0 引言

建國以來，焦?fàn)t煤氣凈化從無到有，蓬勃發(fā)展，技術(shù)水平和裝備水平也得到了很大的提升，隨著焦?fàn)t煤氣利用技術(shù)的不斷升級、深化，作為后續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，對于焦?fàn)t煤氣中的苯含量要求也越來越苛刻，焦?fàn)t煤氣中苯含量的升高，造成煤氣制氫系統(tǒng)中催化劑活性的降低及使用壽命降低，因此，必須嚴(yán)格控制進(jìn)入制氫系統(tǒng)中的苯含量[1-2]。本次有關(guān)洗苯塔后含苯超標(biāo)的原因狀況及改善操作總結(jié)如下：11 月30 日8:00 開始洗苯塔后煤氣含苯大于2 g/m3，連續(xù)超標(biāo)。為降低洗苯塔后煤氣含苯，多次召開現(xiàn)場分析討論會，并進(jìn)行盯崗，對影響苯含量的各指標(biāo)進(jìn)行梳理、優(yōu)化調(diào)整，12 月24 日調(diào)整脫苯操作、12 月25 日新洗油補(bǔ)入系統(tǒng)后，塔后苯數(shù)據(jù)明顯呈下降趨勢，12 月28 日12:00 塔后苯1.49 g/m3合格。

1 原因排查及分析

1.1 生產(chǎn)調(diào)整

（1） 11 月30 日再生器排渣4.37 t，12 月1 日系統(tǒng)補(bǔ)新洗油5.98 t。

（2） 12 月2 日調(diào)整加熱后富油溫度由175～185 ℃調(diào)整至180～185 ℃，洗油循環(huán)量穩(wěn)定115～120 m3/h，同時，聯(lián)系質(zhì)量管理部對系統(tǒng)貧油進(jìn)行全分析，加做富油含苯。

（3） 12 月3 日聯(lián)系質(zhì)量管理部對罐區(qū)新洗油質(zhì)量進(jìn)行全分析。

（4） 12 月4 日為降低脫苯塔塔底壓力，調(diào)整蒸汽用量至1.0 t/h，聯(lián)系質(zhì)量管理部加做貧油含苯（0.02%），洗苯塔后煤氣含苯無下降趨勢，12 月6 日恢復(fù)蒸汽用量為1.1 t/h。

（5） 11 月30日—12 月11 日再生器連續(xù)排渣，向系統(tǒng)補(bǔ)新洗油，合計共排渣20.87 t，補(bǔ)充新洗油23.78 t，噸苯耗洗油47.86 kg。

（6）繼續(xù)加大系統(tǒng)新洗油的補(bǔ)入量，將噸苯洗油提高至正常負(fù)荷時耗量（75 kg/t苯），查看塔后苯數(shù)據(jù)變化，具體調(diào)整為：12 月12 日一次性向系統(tǒng)補(bǔ)入新洗油17.5 t，并連續(xù)每天排渣，每天補(bǔ)洗油。截至12 月15 日合計共排渣54.8 t（12—15 日連續(xù)排渣10.31 t），補(bǔ)充新洗油51.75 t（12—15 日連續(xù)補(bǔ)充27.97 t），噸苯洗油耗量76.25 kg。

（7） 12 月24 日根據(jù)5 月份生產(chǎn)數(shù)據(jù)對洗脫苯崗位主要操作指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整。在保證脫苯塔底部壓力不大于30 kPa 的條件下，脫苯塔塔頂溫度由100～102 ℃逐漸提高至105 ℃，脫苯塔蒸汽用量由1.1 t/h 逐漸提高至1.5 t/h，洗油循環(huán)量120 m3/h逐漸減少至105～110 m3/h，加熱后的富油溫度由180 ℃調(diào)整為175～180 ℃，蒸汽壓力由0.3 MPa 提高至0.6 MPa。

（8）由于洗油庫存不足，12 月16日—12 月22 日連續(xù)7 天未向系統(tǒng)補(bǔ)洗油，噸苯洗油耗量降至52.20 kg。12 月23 日向系統(tǒng)補(bǔ)充洗油4.91 t。12 月25 日，新洗油入庫后，開始向系統(tǒng)連續(xù)補(bǔ)充新洗油，提高噸苯洗油耗量，截至12 月28 日噸苯洗油耗量81.69 kg。

（9） 12 月25 日聯(lián)系質(zhì)量管理部連續(xù)做貧油含苯、富油含苯數(shù)據(jù)，監(jiān)測系統(tǒng)循環(huán)洗油質(zhì)量情況。

洗脫苯工藝指標(biāo)運(yùn)行情況匯總見表3。

表3 各溫度節(jié)段對比

從上述指標(biāo)可以看出，終冷后煤氣溫度及二段貧油溫度均在要求范圍內(nèi)，且兩者溫差為3～4 ℃；脫苯塔塔頂溫度基本控制在102～105 ℃；循環(huán)貧油控制在106～123 m3/h；富油溫度在178～182 ℃之間。12 月24 日開始脫苯塔蒸汽用量由1.1 t/h 逐漸提高至1.5 t/h，且為保證脫苯塔頂壓力在6～7 kPa，洗油循環(huán)量120 m3/h 逐漸減少至105～110 m3/h。

表1 貧油與富油的對比

表2 新洗油的分析

1.2 排渣及補(bǔ)充新洗油情況

從7—12 月份再生器排渣、噸苯洗油消耗、塔前苯數(shù)據(jù)對比來看，12 月份粗苯收率比8 月份增加0.05%，比1—6 月份平均也增加0.05%，比2021 年最高平均收率1.14%（4 月份） 低0.02%；塔前苯比8 月份偏高2.9 g/m3，比1—6 月份平均增加4.01 g/m3，比2021 年最高平均值24.98 g/m3（3 月份）偏高0.08 g/m3；根據(jù)塔前持續(xù)苯偏高的趨勢，在噸苯洗油耗量偏低的情況，加大了再生器排渣頻次及洗油補(bǔ)充量，11 月30 日至12 月28 日連續(xù)排渣合計39.38 t，向系統(tǒng)補(bǔ)充新洗油合計104.67 t，至12 月28 日噸苯洗油耗量81.69 kg。

1.3 洗油質(zhì)量對比

（1） 系統(tǒng)循環(huán)洗油質(zhì)量對比（8—12月） 來看，系統(tǒng)中的循環(huán)洗油，與前8—11 月對比，270 ℃前餾出量偏低，而且初餾點(diǎn)也逐步降低（12.2 為224.6 ℃、12.16 為221.5 ℃、12.19 為218 ℃）。240～270 ℃之間的餾出物，多為甲基萘、二甲基萘、聯(lián)苯等組分，它們?nèi)埸c(diǎn)低.熱穩(wěn)定性好，吸苯能力強(qiáng)。初餾點(diǎn)降低，則240～270 ℃之間的餾出物相對減少，循環(huán)洗油的洗苯能力下降。

12 月份系統(tǒng)的貧油含苯為最低0.05%，最高0.18%，平均0.12%，與8—11 月份相比，明顯偏高；富油含苯為最低1.22%，最高2.13%，平均1.77%，與以往數(shù)據(jù)相比，也明顯偏高，說明系統(tǒng)中循環(huán)洗油質(zhì)量比以前略差。

（2） 12 月25 日之前系統(tǒng)補(bǔ)充的新洗油均為10 月1 日進(jìn)廠洗油，12 月3 日對罐區(qū)洗油進(jìn)行復(fù)檢，初餾點(diǎn)、餾出量和甲基萘含量均有所提高，萘含量降低，黏度增加。相對來說，復(fù)檢后洗油指標(biāo)優(yōu)于進(jìn)廠時化驗(yàn)指標(biāo)。

10 月1 日進(jìn)廠洗油指標(biāo)甲基萘含量（70.52%）與前幾個月相比，明顯偏低，是近幾個月的最低數(shù)據(jù)。甲基萘作為洗油吸收粗苯中的最有效組分，相對來說，影響洗油質(zhì)量。而12 月25 日新進(jìn)洗油各項(xiàng)指標(biāo)明顯提升，初餾點(diǎn)增加了4～7 ℃，尤其是洗油關(guān)鍵組分甲基萘的含量提高了7.24%～13.36%，洗油質(zhì)量大大提升。

2 原因分析

（1） 9、10、11 月份為低負(fù)荷生產(chǎn)，此期間排渣量小，噸苯洗油耗量過低，洗油質(zhì)量惡化，影響塔后苯數(shù)據(jù)。

（2）在塔前苯連續(xù)偏高、洗油質(zhì)量下滑的情況下，系統(tǒng)補(bǔ)入新洗油量不足，系統(tǒng)內(nèi)洗油質(zhì)量得不到明顯改善，影響吸收效果。

（3） 10 月份進(jìn)廠洗油中甲基萘含量（70.52%）與9 月份相比偏低，也是影響指標(biāo)偏高的因素。

3 防范措施

（1） 低負(fù)荷運(yùn)行時，保證貧油質(zhì)量（貧油含苯≤0.03%），根據(jù)塔后含苯降低循環(huán)洗油量。

（2）向系統(tǒng)中補(bǔ)入新洗油，置換出含苯高的洗油，降低貧油中的苯含量，保證洗油消耗不能低于55 kg/t，避免洗油質(zhì)量惡化。

（3）進(jìn)廠洗油中甲基萘含量進(jìn)行分析，避免含量過低[1]。提高終冷器循環(huán)水流量，提高終冷器的洗萘效果，加強(qiáng)洗萘操作和油位控制，最大程度的降低終冷器后的煤氣中的萘，減少進(jìn)行循環(huán)洗油的萘含量，提高脫苯效率。

（4）加強(qiáng)化驗(yàn)數(shù)據(jù)及產(chǎn)量數(shù)據(jù)分析和監(jiān)控，每班多次監(jiān)控循環(huán)洗油的全分析指標(biāo)，尤其關(guān)注洗苯塔前后指標(biāo)的變化。

4 結(jié)語

針對本次粗苯系統(tǒng)生產(chǎn)中發(fā)生的異常情況，根據(jù)以往的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合其他單位人員的操作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行了全面的排查、分析，確定主要影響因素后，進(jìn)行了相關(guān)工藝參數(shù)的調(diào)整和工藝操作的優(yōu)化改進(jìn)。因塔后含苯影響因素較多，排查時應(yīng)全面，針對不同的影響因素，采取不同的措施后12 月底粗苯系統(tǒng)恢復(fù)正常。