焦化粗苯回收技術的探討與應用

郭棟(河北中煤旭陽焦化有限公司,河北 邢臺 054001)

焦化粗苯回收技術的探討與應用

郭棟(河北中煤旭陽焦化有限公司,河北 邢臺 054001)

本文介紹了焦化企業常見的粗苯蒸餾工藝流程，分析討論了兩種不同的工藝狀況下運行指標的區別，并對在脫苯項目實施過程中遇到的問題進行了分析與研究。

粗苯蒸餾;富油;過熱蒸汽

現階段在國內焦化企業常用的正壓粗苯蒸餾工藝中主要存在的以下問題，其一在運行操作中加入了較大量的過熱蒸汽，平均每提取1噸粗苯（按180℃餾出量大于91%的達標產品計）需要消耗1.2~2.5噸蒸汽，苯蒸汽與水蒸汽混合物經冷卻冷凝后形成了粗苯和苯分離水，其中粗苯做為產品回收利用，而苯分離水成分復雜處理費用高昂，實現完全達標難度大，所以直接減少苯分離水的生成量是焦化企業不斷的追求；其二是循環貧油脫苯殘余苯含量高，通常在0.5%%左右，部分企業高達0.7%，直接給苯的吸收帶來較大的困難，造成洗苯塔后煤氣含苯率偏高，回收率低，含苯煤氣直接送至下游用戶，造成較大的經濟損失。為解決這一問題，結合行業內相關技術，有必要對焦爐煤氣凈化系統蒸餾脫苯裝置進行技改，將正壓脫苯改造為減壓脫苯工藝。

1 減壓脫苯工藝流程與特點：

1.1 工藝流程和簡介：

自終冷洗苯送來的富油進入蒸餾工段的富油槽，由蒸餾富油泵打出，依次經貧富油換熱器二段、貧富油換熱器一段，再經管式爐加熱到175-185℃后進入脫苯塔。從脫苯塔頂逸出的苯、水蒸汽混合物，進入輕苯冷凝冷卻器，冷卻后送至真空裝置的分離器內進行分離，分離出的不凝氣體油真空泵抽出引至鼓冷崗位鼓風機前吸煤氣管道，控制脫苯塔頂壓力約-25kpa，冷凝液有粗苯中間泵送入苯水分離器，冷卻分離后的苯一部分做為產品送往苯貯槽，另一部分經屏蔽泵送脫苯塔頂噴灑控制塔頂溫度、調節產品質量。

熱貧油泵將脫苯塔底貧油抽出經貧富油換熱器、貧油一段換熱器，再經貧油二段換熱器送到洗苯塔進行頂部噴灑，吸收煤氣中的苯，洗苯塔底的富油經洗滌富油泵送至蒸餾工序循環使用。

為保證洗油在不斷循環過程中的質量穩定，通常采用洗油再生工藝，即從循環洗油系統中引出1-1.5%的洗油，通過管道送入再生器，用過熱蒸汽直接高溫蒸吹再生。再生器頂部苯蒸氣匯聚進入脫苯塔，再生器底部殘渣排入殘渣槽，用殘渣泵送至焦油貯槽。

循環洗油系統在運行過程中損失的的洗油，一般情況下從新洗油槽直接補充進系統。分離器排出的蒸汽冷凝水經控制分離器后排入地下放空槽，再使用液下泵送往氨水系統統一處理。現場貯槽的有害尾氣通過集中回收管道引至煤氣鼓風機前吸煤氣管道。(見圖1)

1.2 蒸汽減壓脫苯工藝操作參數：

脫塔頂溫度： 87—92℃

入塔富油溫度: ～175℃

塔頂壓力： －25～－35Kpa

塔底壓力： 0～－10Kpa

過熱蒸汽量： ～0.8—1.0m3/噸苯

全年運轉時長： 8760h

1.3 正壓脫苯與減壓脫苯工藝分析比較：

(1)正壓式脫苯工藝是在高于大氣壓下進行粗苯蒸餾，而本工藝則是通過增加真空裝置對脫苯塔進行減壓，實現了粗苯蒸餾裝置在低于大氣壓的工況下運行。減壓工況下有利于提高苯在循環洗油中的揮發率，同時降低了脫苯塔頂的苯、水蒸汽混合物的溫度，提高了兩種介質的冷凝和分離效率。

(2)現階段國內常用的正壓蒸餾工藝使用過熱蒸汽脫苯，導致蒸汽冷凝后產生大量的有害廢水，減壓脫苯工藝從則直接減少了蒸汽用量，從而減少了有害分離水的產生量。

(3)管式爐操作指標減壓脫苯工藝與正壓蒸餾脫苯工藝保持不變，消耗煤氣量等數據基本相同。

2 經濟效益分析：

（1）改造后增加能源消耗：裝機：22kw，按每度0.67元

22*24*365*0.67=12.9萬元

（2）改造后節約蒸汽費用：（預計節約0.6m3/h 120元/m3）

0.6*24*365*120=63.07萬元

（3）改造后節約污水處理費用：（包括蒸氨及生化深度處理費用，30元/噸廢水，）

0.6*24*365*30=15.7萬

（4）設備折舊費用2.5萬元/年（以10年計）

（5）改造后效益

63.07+15.7-12.9-2.5=633700元

（6）環保效益

①減壓脫苯與正壓脫苯對比，在運行過程中可以實現含苯酚氰廢水減排1噸/時左右。

②減壓脫苯裝置產生廢氣由真空裝置排氣管道直接送往煤氣鼓風機前負壓管道內，杜絕了污染，改善了作業環境。

3 問題與優化：

(1)苯冷凝冷卻后由屏蔽泵送至分離槽，由于液位變化，泵的壓力和流量相應會改變，分離槽內苯分離效果受影響。

(2)存在真空泵后壓力偏大，尾氣回收處理困難的問題。

(3)再生器排渣操作復雜的問題，需要進一步完善。

5 結語

減壓脫苯技術，生產情況穩定，效益可觀，將現有正壓塔進行工藝升級，實現了粗苯減壓式蒸汽蒸餾提取工藝，此工藝運行可靠、最大程度實現裝置再利用，減少成本。另外一定程度上實現了粗苯增產，同時還減少了蒸汽用量、降低了廢水產生量，實現了經濟效益與環境效益的雙贏。