邯鋼焦化廠粗苯蒸餾工藝的改進

董海燕

【摘 要】結合實際操作經驗，對邯鋼焦化廠二回收車間粗苯蒸餾系統生產工藝進行了改進。改進后，粗苯蒸餾系統運行穩定，輕苯收率提高。

【關鍵詞】粗苯；輕苯；蒸餾

一、前言

焦化廠二回收車間于1980年投入運行，主要負責焦化廠3#、4#焦爐煤氣處理，煤氣處理量為2.5萬m3/h。1999年，焦化廠新增5#、6#兩座6m大型焦爐，其焦爐煤氣處理也由二回收車間負責，從而使二回收車間煤氣處理量提高到7萬m3/h。為了實現節能降耗，焦化廠于2003年對焦爐煤氣處理工序進行了調整，將3#焦爐煤氣改為由一回收車間處理，二回收車間停開一臺D750風機，煤氣處理量由7萬m3/h降到6萬m3/h，煤氣處理量的波動，給粗苯生產帶來了一定的影響。為了保證粗苯蒸餾系統的正常穩定生產，2010年以來，對粗苯蒸餾系統的生產工藝進行了多次改進。改進后，粗苯蒸餾系統運行穩定，輕苯收率提高。

二、工藝狀況

（一）工藝簡介

從粗苯洗滌工序送來的含苯富油經分縮器后溫度由25℃～30℃提高到70℃～80℃，再經貧富油換熱器與熱貧油進行換熱，使其溫度升至120℃～140℃，然后進入管式爐加熱至165～170℃后送入脫苯塔進行脫苯。富油脫苯后得到苯汽、水汽混合物和貧油，苯汽、水汽混合物經分縮器冷卻后，溫度降為92℃～94℃，大部分水蒸汽冷凝下來，而苯汽經兩苯塔分餾為輕苯和重苯。貧油經貧富油換熱器進行熱交換后，再經冷卻器使溫度至20℃～35℃后，送到洗滌工序循環使用。改造前粗苯蒸餾系統工藝流程見圖1。

（二）存在問題

（1）過熱蒸汽溫度偏低

由于現有工藝采用兩段貧富油換熱器換熱，使進入管式爐的富油溫度高達140℃左右，而管式爐富油出口溫度工藝要求為165℃～170℃，這樣富油通過管式爐加熱，溫升僅為25℃～30℃。而管式爐在加熱富油的同時，也需要對蒸汽進行加熱，以便形成溫度高達280℃～310℃的過熱蒸汽用于脫苯。但是，進入管式爐的富油和蒸汽在管式爐內的分布是不同的，富油分布在管式爐的輻射段和對流段，而蒸汽只分布在對流段。由于管式爐加熱用煤氣量是根據富油出口溫度調節的，當富油溫度滿足工藝要求（165℃～170℃）時，而過熱蒸汽溫度只能被加熱到260℃左右，導致過熱蒸汽溫度偏低，蒸汽消耗量大，產生廢水較多，污染環境，同時也影響了脫苯塔脫苯，造成貧油含苯高，影響洗苯效果，降低了輕苯收率。

（2）脫苯塔與兩苯塔操作相互制約

由管式爐出來的過熱蒸汽同時供給兩苯塔底部再沸器和脫苯塔脫苯使用，卻只有一個總閥門控制。兩苯塔是實現輕、重苯分餾的重要設備，其底部溫度按工藝要求需控制在140℃～160℃，而脫苯塔是實現富油脫苯的關鍵設備，其底部溫度工藝要求為165℃～170℃。當兩苯塔底部溫度不穩定時，就需要調節再沸器的過熱蒸汽用量，從而導致進入脫苯塔的過熱蒸汽量產生波動，影響脫苯塔的正常操作，降低了富油脫苯效率；相反，當脫苯塔底部溫度發生變化，需要調整過熱蒸汽量時，兩苯塔底部溫度也會受到影響，有時會使兩苯塔底部溫度過高，導致塔底壓力也隨之升高，嚴重時就會使分離缸竄缸，造成生產事故。

（3）輕苯冷凝冷卻器輕苯出口溫度偏高

由于輕苯冷凝冷卻器原有設計冷卻水量不足，冷卻面積不夠，有時輕苯冷凝冷卻器輕苯出口溫度高達45℃，造成輕苯放散，嚴重時也將導致分離缸竄缸，使粗苯蒸餾系統操作不穩定，從而影響了輕苯產量。

（4）冬季補充新洗油困難與洗油含水

由于冬季大氣溫度較低，洗油粘度增大，流速變慢，造成向粗苯蒸餾系統中補充新洗油困難，并且大氣溫度低時，洗油油水分離困難，使加入系統的新洗油含水量升高。

三、工藝改進

（1）為了提高過熱蒸汽溫度，不斷優化管式爐操作方式。考慮到富油與蒸汽在管式爐的分布情況，通過摸索調整管式爐煙囪翻板開度的大小、燃燒用煤氣及空氣量的多少，一方面使在管式爐輻射段溫度由500℃左右降低至480℃～490℃，另一方面使對流段溫升由450℃左右升至500℃以上。從實際操作情況來看，富油出口溫度保持在了170℃左右，滿足了工藝要求，而過熱蒸汽溫度也由原來的260℃左右升至300℃以上，解決了過熱蒸汽偏低的現狀，從而降低了蒸汽耗量。

（2）通過改造，將兩苯塔底部再沸器和脫苯塔共同使用的過熱蒸汽分開，使脫苯塔單獨使用過熱蒸汽。同時，考慮到兩苯塔實際操作情況，將兩苯塔底部再沸器用蒸汽由過熱蒸汽改為低壓蒸汽，同樣可以滿足工藝要求。這樣使再沸器與脫苯塔用蒸汽不再相互制約，從而穩定了脫苯塔與兩苯塔的操作。

（3）為了減少輕苯放散，彌補輕苯冷凝冷卻器冷卻面積不足的問題，增加了一臺110m2螺旋板換熱器，使輕苯冷卻面積由原來的351m2增加到461m2；另外，由于輕苯冷凝冷卻器采用的冷卻水只有制冷水，一旦制冷水因故障停水，勢必將導致輕苯冷凝冷卻器產生放散，嚴重時，將會使整個粗苯蒸餾系統停工。通過改造，在制冷水與水站的循環水管道上增設了交通管，如果制冷水停水，將開啟交通閥，用循環水作為冷卻用水，避免了輕苯放散。

（4）在新洗油槽加裝自制的蛇管加熱器，冬季大氣溫度較低時，可開加熱器加熱新洗油，不但降低了新洗油的粘度，還使新洗油中油水得到了有效的分離。改進后粗苯蒸餾系統工藝流程見圖2。

四、改進效果

2010年以來，先后對粗苯蒸餾系統生產工藝進行了多次改進。改進后，過熱蒸汽溫度偏低、輕苯出口溫度高、冬季加洗油困難等一系列影響粗苯蒸餾系統正常生產的不利因素基本得到解決，粗苯蒸餾系統運行穩定，粗苯產量有了大幅度的增長，輕苯收率由原來的年均0.84%提高到0.86%，年增效140余萬元，粗苯洗油消耗由原來的91kg/t苯降為87kg/t苯，年降耗創效36萬元。