《煤焦化煤气净化单元洗苯塔洗涤效率的优化研究》--中国期刊网

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《煤焦化煤气净化单元洗苯塔洗涤效率的优化研究》

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：刘伟许振法张永明孟猛

[导读] 摘要：煤焦化煤气净化单元的主要目的是回收荒煤气中的化学组分，生产焦油、硫酸铵、粗苯等产品。

        淮北矿业集团临涣焦化股份有限公司
        摘要：煤焦化煤气净化单元的主要目的是回收荒煤气中的化学组分，生产焦油、硫酸铵、粗苯等产品。荒煤气中的苯回收具有重要意义，是焦化企业化学品利润的重要来源之一。提高粗苯的洗涤回收效率意义重大。
        关键词：煤气净化；洗苯塔；洗涤效率；优化
        临涣焦化股份有限公司采用的是洗油吸收煤气中的苯族烃，是物理吸收过程。荒煤气与洗苯塔顶喷洒下来的洗油逆流接触过程，荒煤气中的苯族烃分子便进入洗油中而被洗油吸收，或者说煤气中的苯族烃溶解于洗油中，它在洗油中有显著地溶解度。吸收了苯的洗油经过蒸馏、冷凝后制得粗苯产品。
        1影响洗苯效率的主要因素
        1.1洗油
        当煤气中苯族烃含量一定时，吸收温度越低，洗油中苯族烃含量越高；反之洗油中苯族烃含量越低。在其它条件不变的情况下，增加循环洗油量，可降低洗油中的含苯浓度，增加气液间吸收推动力，从而提高了粗苯回收率。但循环洗油量也不宜过大，以免增加不必要的能源消耗。根据荒煤气瞬时流量不同，洗油循环量一般选在175-185m³/h。
        洗油的使用周期越长，其吸收苯的效果会逐渐下降，洗油的质量会慢慢变坏。必须定期向生产系统内补充新洗油，同时将系统内的劣质洗油通过再生器排渣。
        1.2气液两相接触时间与接触面积
        为使洗油充分吸收煤气中的苯族烃，气液两相必须有一定的接触表面积和接触时间。吸收表面积越大，气液两相接触时间越长，荒煤气中苯族烃回收越完全。临涣焦化股份有限公司原设计，经过2级物理吸附后，洗苯塔后的煤气含苯应该在4g/m³以下。其中1#洗苯塔规格型号为DN5600 H=27700，塔内为轻瓷填料作为荒煤气和洗油充分接触的介质。2#洗苯塔规格型号为DN5600 H=34300，塔内为轻瓷填料作为煤气和洗油充分接触的介质。由于使用时间长达14年之久，塔内填料及塔内喷头出现不同程度的堵塞，导致塔内荒煤气偏流，塔体阻力上升，1#洗苯塔的洗涤效率不断下降，1#洗苯塔的洗涤效率约55%左右，塔后含苯远超设计值，约在6-7g/m³。煤气当中的苯洗涤不完全，造成极大的经济损失。
        2 洗苯塔洗涤效率的优化
        2.1 更换洗苯塔填料
        1#洗苯塔设有4层塔盘，采用的是轻瓷填料，4层轻瓷填料约415m³，重量约210吨。为提高1#洗苯塔内荒煤气与洗油接触面积及接触时间，通过考察与研究，决定将1#洗苯塔内的轻瓷填料更换为新型不锈钢孔板波纹填料。不锈钢孔板波纹填料相比于轻瓷填料具有质量轻，耐腐蚀，比表面积大，阻力小，易清理等优势。
        对1#洗苯塔进行蒸汽吹扫置换10天，将塔内有毒有害物质彻底吹扫干净。经过化验分析合格后，人工将塔内的轻瓷填料拆除，并将不锈钢孔板波纹填料安装就位。

2.2洗油喷头的清理
不锈钢孔板波纹填料安装结束后，对塔顶的洗油喷头进行清理。1#洗苯塔顶部配置6个喷头，6个喷头喷洒孔不同程度被油渣及轻瓷填料碎渣堵塞，拆除喷头并彻底对进行清理后回装。解决因喷头堵塞，导致喷洒不均匀致使荒煤气与洗油接触不充分的问题。

        2.3 工艺操作的改进
        进入1#洗苯塔的洗油温度控制在27℃左右，同时将再生器排渣次数由每周两次改为每周三次，每次排渣结束后对系统内补充新洗油20吨，保证系统内的洗油质量始终保持在优良水平。
        3 优化效果及效益
        3.1 1#洗苯塔煤气与半富油接触面积增加2倍，接触时间增加1倍，洗苯效率由原来的55%提升至85%。
        3.2 1#洗苯塔阻力明显下降，保障煤气系统输送稳定。
        3.3 解决了洗苯后煤气含苯超标的问题，控制在4g/m³以下。
        3.4 1#洗苯塔塔体阻力由原来的2300Pa降至1500Pa，煤气通过1#洗苯塔更加顺畅，煤气鼓风机负载降低，运行电流降低1.5A，若工业用电电费按0.7元/kw•h计算。一年预计节省电费91980元。
        3.5洗苯塔洗涤效率优化后，每天可多生产5t粗苯，粗苯单价按照5000元/t计算，每年可创造利润：5t/d×365d×5000元/t=912.5万元。
        4 结语
        临涣焦化股份有限公司通过一系列工艺清理、设备改造及操作管理，极大增加了洗苯塔的洗苯效率。促进能源回收利用的同时，也为企业带来了不菲的经济效益。
        参考文献：
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        [2]杨志军.6m焦炉粗苯生产工艺改进实践《化工管理》.2019年.26期.183-184.
        [3]高鹏娜.粗苯回收系统提产增效技术的研究与应用[J].《化工设计通讯》.2018年12期.7.
        [4]胡健文.洗苯塔阻力增大的原因及治理措施分析[J].《中国石油和化工标准与质量》.2018年21期.90-91.