粗苯回收及影響因素分析

張德楠（邢臺新光工程技術有限責任公司 054000）

粗苯是一種比較復雜的化合物品，是煉焦煤氣中的主要產物。苯、甲苯、二甲苯以及三甲苯等芳香烴是粗苯的主要構成元素，而這些芳香烴元素是也是重要的化工原料[1]。近些年來，粗苯的價格不斷攀升，能否提高粗苯的利用和回收效率直接影響到企業的經濟與發展。因而對提高粗苯的回收率越來越成為各大焦化企業的研究課題。

一、粗苯回收概述

洗滌工序與脫苯工序共同組成了粗苯回收系統，也就是粗苯的吸收和脫除。在洗滌工序中，把洗油作為了吸收劑，洗油能夠在洗苯塔內部通過逆向接觸的形式與煤氣接觸，進而將煤氣中的粗苯吸收。當洗油吸收了一定量的粗苯后，就將其稱之為富油，當富油被預熱以后，送到脫苯工序中。而脫苯工序目前國內使用較多的工藝主要是通過采用管式爐加熱富油的水蒸汽蒸餾方法把富油中粗苯分離出來，當富油脫苯之后就成為貧油，再把它返送到洗滌工序中作為吸收劑以保證洗油在洗滌工序與脫苯工序之間能夠不間斷循環。

二、影響粗苯回收的主要因素

吸收面積、吸收溫度、貧油含苯量、洗油質量、蒸汽溫度、煤氣流速、煤氣壓力等眾多因素都可能對粗苯的回收產生影響。其中吸收面積、煤氣壓力和流速的因素主要與粗苯回收設計方案和設備型號有關，因而在實際生產工作中不能得到有效控制，因此下文主要對影響粗苯回收的其他因素進行分析和討論。

1.洗油質量對粗苯回收產生的影響

洗油質量在粗苯回收循環使用過程中會逐步降低，而洗油的粘度、密度以及相對分子質量則會相應變大，當溫度沒有超過300℃時，直餾出量也會減少。循環使用過的洗油吸收能力要比新的洗油下降10%左右。因此為了確保循環使用洗油的質量，在生產環節，一定要對洗油進行再生處理。通常情況下，在再生回收器中，放入1.5%的循環洗油量，采用直接蒸汽的方式使洗油得到再生，正常情況下，投入循環洗油量的75%可以被再生器蒸出[2]。循環洗油的再生方式主要有富油再生與貧油再生兩種。當對富油進行再生時，富油油氣和蒸汽直接進入到脫苯塔的底部，使其作為脫苯蒸汽，這種蒸汽中的粗苯蒸汽分壓和脫苯塔底部的低熱貧油液面上的粗苯蒸汽壓的分壓相當接近，因而很難使貧油中含苯量進一步降低，通常富油的再生貧油中的含苯量大約為0.4%，而此時如果使貧油再生，原有脫苯塔底部的貧油含苯量會進一步降低，可達0.2%左右，效果好的話會更低。

2.吸收溫度對苯回收產生的影響

吸收溫度指的是洗苯塔內部汽液相互接觸面上的平均溫度，該溫度不僅受到煤氣溫度的影響，同時也還會受到洗油本身溫度的影響，另外，大氣溫度的變化也會或多或少影響其溫度。當其他影響因素恒定時，吸收溫度越高，洗油液面上的粗苯蒸汽壓就會越高，而吸收推動力就是變小，此時，會導致粗苯回收率降低；而當吸收溫度越低時，洗油液面上的粗苯蒸汽壓就會越低，而吸收推動力就會隨之變大，此時的粗苯回收率就會越高。因而可以判斷，吸收溫度越低時，粗苯的回收率就會越高。但是吸收溫度也不能過低，當吸收溫度沒有達到15℃時，洗油的粘度就會明顯曾加，因而使得洗油在輸送環節以及其在洗苯塔內的均勻分布與自由流動都很困難。而當洗油溫度低于10攝氏度時，還很有可能從洗油中析出一定數量的固體沉淀物。當然吸收溫度也不能過高，吸收溫度如果超過30℃，伴隨著溫度的升高，粗苯回收率會顯著降低，而洗苯塔后煤氣中苯含量也會大幅增加。經過多次實驗證明，洗油吸收粗苯的最適宜溫度大約為25℃，因此在實際操作過程中，可以將吸收溫度控制在20-30℃之間。另外，為了防止煤氣中水凝結而進入到洗油中，實際操作中，洗油溫度應該煤氣溫度稍高一些，通常洗油溫度要比煤氣溫度高出2-5℃。

3.洗油循環量對粗苯回收產生的影響

在對粗苯回收過程中，洗油循環量是對洗苯塔后煤氣含苯量進行控制的重要指標。當其他因素一定時，吸收溫度升高，使用的循環洗油量也會增加，而洗油的循環量越大，塔后含苯量就會越低。但是如果循壞洗油量過多，會使電、蒸汽量和冷卻用水量相應增加。因此一定要對洗油循環量進行嚴格控制，在實際應用中，當配合煤揮發分不足28%時，此時洗油循環使用量以每噸干裝入煤0.5-0.55m3，當此時裝入的配合煤揮發超出28%時，洗油循環使用量可以按照每立方米1.6-1.8L來確定。

4.直接蒸汽量對粗苯回收產生的影響

在對脫苯蒸餾的實際操作過程中，粗苯應該是從富油中被蒸出，與此同時，還有很大一部分的洗油低沸點組分被蒸出，蒸出的洗油量通常是粗苯產量的2-3倍，而且其中相當一部分是在塔頂冷凝之后形成的，也就是分縮油。在一定條件下，要想提高直接蒸汽量，就要大幅度的降低貧油中的粗苯含量，從而來提升粗苯的回收率。但是同樣要對直接蒸汽量進行控制，如果直接蒸汽量過多，不僅造成了能源浪費，而且還會增加粗苯中的溶劑油生成量，增加洗油消耗量，進而使得粗苯產品質量下降。

結束語

粗苯回收和再生是焦化企業重要的生產流程，研究粗苯回收效率及其影響因素有著很高的經濟價值。本文主要分析了洗油質量、吸收溫度、洗油循環量以及直接蒸汽量等對粗苯回收過程中的影響因素，對這些因素進行嚴格控制能夠提高粗苯的回收率。此外，還要對進行控制，加大對影響粗苯回收率的管式爐后富油溫度、脫苯塔壓力等因素的研究，制定科學解決方案，優化粗苯回收工藝，提升經濟效益。

[1]李學術,徐喜民.焦爐煤氣中粗苯的回收及影響因素[J].沈陽化工大學,2013(12).

[2]肖瑞華,白金鋒.煤化學產品工藝學[M].北京：人民大學出版社,2011.