焦化粗苯回收技术的探讨与应用

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月9期   作者:吴真
[导读] 在焦化生产企业中,焦化粗苯蒸馏工艺流程复杂,
        吴真
        河南平煤神马首山化工科技有限公司
        摘要:在焦化生产企业中,焦化粗苯蒸馏工艺流程复杂,容易造成污染问题,这主要是因为在蒸馏工艺操作过程中必须加入大量过热蒸汽来提取单位标准重量的粗苯。本文中希望探讨的是在焦化粗苯回收技术应用过程中的关键技术——减压脱苯,主要对其技术应用流程、特征、回收工段以及待优化问题等等进行了全面讨论。
        关键词:焦化粗苯回收技术;减压脱苯;技术应用流程;回收工段;优化问题

        传统焦化工业企业中对焦化粗苯的回收技术应用存在缺陷,这主要是因为在平均提取1t粗苯过程中需要消耗最高2.5t蒸汽(采用正压脱苯技术)。所以其回收提取成本是相对较高的,且在回收过程中也会残余大量循环贫油脱苯物,不但回收率偏低也造成了极大污染。为此,焦化企业应该考虑将原有的正压脱苯技术改变为中减压脱苯技术。
一、减压脱苯技术的基本工艺流程、特征与比较
(一)减压脱苯技术基本工艺流程与特征
        减压脱苯技术可通过富油泵、富油槽、换热器来处理脱苯流程,确保水蒸气在冷却之后正常被运送到真空分离器装置之中,合理控制脱苯塔顶压力在-25Kpa左右。在这一过程中结合屏蔽泵来运送苯到脱苯塔,构建塔顶回流技术体系,对产品质量实施有效调节与控制。
        减压脱苯技术背景下的循环洗油系统在运行过程中必然会损失部分洗油,在常规生产环境中这些洗油会流入到洗油槽内部并补充到系统中,而分离器方面则会排出一定量的蒸汽冷凝水,结合现场贮槽有害尾气进行调整,建立集中回收管管道,优化蒸汽降压脱苯工艺操作流程。而在这里,也要对该工艺的基本操作参数进行分析:其一,需要分析脱苯塔的顶部温度控制情况,一般控制在90~100℃之间;其二,必须将入塔部分的富油温度控制在175~190℃范围内;其三,要控制塔顶压力,保持其压力范围在-25~-35Kpa之间。此时还要分析两种介质的分离效率,对其冷凝效率提升部分进行有效调整[1]。
(二)减压脱苯技术与正压脱苯技术的比较
        传统焦化企业都会采用到正压脱苯技术,这是因为正压脱苯能够在高于大气压的环境下实施粗苯整流。但是在目前的焦化企业中,他们更希望增设真空装置,对脱苯塔实施减压处理,如此可满足粗苯蒸馏装置在低于常规大气压环境下也能正常生产运行。在减压工况下,生产方更希望提高苯在循环洗油工序中的挥发率,降低挥发温度,如此可满足苯的冷凝与分离效率有效提升。
        从另一方面来讲,传统中采用正压脱苯蒸馏工艺时,它所展现的工艺核心内容为过热蒸汽脱苯,但在蒸汽冷凝之后则会产生大量的有害废水。而目前采用减压脱苯工艺过程中则直接减少了蒸汽的使用量,不但降低生产成本也会减少有害废水、有害分离水的产生量,一举两得。
        再者,目前焦化企业在采用减压脱苯技术过程中主要利用到了管式炉,该管式炉脱苯量基本与正压蒸馏脱苯量相同,在消耗煤气量数据方面则减压脱苯工艺消耗量更低,所以应该选择采用减压脱苯技术[2]。
二、减压脱苯技术的回收工段与设备分析
        要保证焦化企业生产质量提高,回收工段合理化建设并体现设备生产稳定运行高水平,就必须对降压脱苯技术的回收工段与生产设备内容进行分析。
(一)合理选择填料与洗苯塔
        在焦化焦炉煤气处理过程中,按照工序它会首先进入洗苯塔,对焦油部分进行洗油处理。

处理过程中需要分析沉积的塔填料部分,回收大量焦油,不过该处理可能会导致洗苯塔填料堵塞问题。因此必须对洗苯塔填料比表面积进行提升,它的比表面积越大,洗油的接触面积也就越大,要在保证传质效率提升的基础之上调整富油含苯量。一般来说可考虑选择不锈钢填料最为合理。
        当然,也可选择蒸汽吹扫方式进行清理,确保体现填料的耐高温、高强度特征。考虑到瓷环波纹填料易破碎,所以可考虑采用不锈钢填料,如不锈钢波纹网填料。合理选择填料也是为了确保满足不时之需,即人工清理更加方便,同时解决填料复用率相对偏高这一问题,如果填料被损坏直接更换新填料即可[3]。
(二)优化设计管式炉
        在优化设计管式炉过程中,需要对管式炉炉管的高温管道选择问题进行分析,一般来说要选择耐腐蚀性较好的管材材质,确保管材具备高维修可能性。在优化设计过程中,也需要分析管式炉物料加热方式,对贫富油换热器优先对流段进行调整,确保在加热处理过程中提升辐射段施工温度,确保富有温度满足要求,如此可节省煤气使用量,降低设计成本[4]。
(三)合理选择换热器、泵和脱苯塔
        首先要合理选择贫油换热器,确保贫油换热器上下端冷却器换热面积足够大。在材料选择方面,应该考虑选择使用普通钢材,它一方面节省投资成本,一方面可以做到对二段冷却器处理量偏小这一问题的有效克服,在生产过程中腾出大量检修空间。当然,要选择换热系数较高的贫油换热器,配合304不锈钢材质建立贫油换热器生产技术体系[5]。
        其次要合理选择泵,避免在回收粗苯过程中出现严重的苯、油泄漏安全事故问题。一般情况下可考虑选择安全性较高的封闭油泵,即屏蔽泵。屏蔽泵在安装过程中可专门增设过滤器,避免颗粒进入泵体之中,导致泵体损坏问题出现。
        最后要合理选择脱苯塔,可考虑选择铸铁条形泡罩塔,主要对其操作重量、塔壁以及耐腐蚀性进行分析,要尽量选择操作重量较轻、塔壁较厚且耐腐蚀的脱苯塔,如果发现破损状况必须马上进行焊接修复处理。另外在塔板位置也要选择垂直筛板,确保脱苯塔在生产运行过程中始终能维持较高的传热效率。
三、减压脱苯技术的待优化问题
        焦化企业在采用减压脱苯技术过程中,需要继续思考某些待优化问题,大体来讲包含以下3点:第一,要在减压脱苯冷凝冷却以后采用屏蔽泵将本送往分离槽。运输过程中要注意苯液位变化、泵的压力流量变化,确保分离槽内苯的分离效果到位;第二,必须对真空泵中的压力偏大问题进行有效解决,同时也要合理回收并处理尾气;第三,要对再生器排渣操作复杂这一问题进行思考,这部分技术内容还有待进一步优化完善[6]。
总结:
        综上所述,在焦化企业中实施焦化粗苯回收应该考虑采用减压脱苯技术,因为它的生产状况相对稳定、生产效益可观,可满足正压塔工艺有效升级,优化粗苯减压蒸汽蒸馏提取工艺,满足粗苯生产增产条件,减少蒸汽用量成本,减少工业废水量,为焦化企业赢得经济效益。
参考文献:
[1] 张勇. 焦化苯回收单元环保综合治理技术升级改造[J]. 安徽化工, 2020,223(01):78-80.
[2] 兰会贤. 焦化管式炉脱苯工艺改进措施[J]. 化工设计, 2020(4):3-6.
[3] 潘君伟. 焦化粗苯不饱和化合物含量控制方法的优化[J]. 河北化工, 2019, 042(008):128-130.
[4] 周跃辉, 高建伟. 冷凝和吸附联合油气回收技术在焦油及粗苯罐区的应用[J]. 河南化工, 2019, 036(002):37-39.
[5] 范赐云, 甘继鹏. 焦化化工产品产率影响因素分析和对策[J]. 化工管理, 2020,545(02):104-105.
[6] 胡重阳. 洗脱苯工序增产降耗的实践[J]. 化工管理, 2020,568(25):53-54.

作者简介:吴真(1995年09月30日-)、女 、河南省许昌市襄城县
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