關于粗苯氯離子含量高的原因探究

李祖猛

(山東巨銘能源有限公司，山東 菏澤 274900)

焦化企業近幾年來隨著各類產品延伸產業鏈，深加工技術的不斷改進，對初始產品的質量要求也越來越高。例如：粗苯產品的深加工原來對氯離子的含量沒有具體要求，但粗苯精加工因設備腐蝕問題與后延產品質量的要求，現在對粗苯氯離子的含量有了較明確的規定：≤15×10-6，一般控制在10×10-6以下。

在粗苯生產的具體過程中，粗苯氯離子含量并不穩定，對于粗苯氯離子要求嚴格的廠家，還會因氯離子超標拒收粗苯產品，給粗苯生產企業產品外售帶來很大影響。為此，根據我公司及周邊企業粗苯氯離子超標狀況，對粗苯氯離子的具體超標原因及生產中的控制措施總結如下。

1 粗苯氯離子的超標原因分析

2018年11月13日，我廠生產的粗苯氯離子開始出現超標現象，由原來的15×10-6以下，逐漸上升到15～20×10-6之間。終端用戶反映強烈，粗苯產品一度滯銷，給我公司銷售工作帶來很大壓力。為此，我公司組織技術人員對粗苯氯離子超標問題進行了認真分析。

1.1 生產粗苯的原、輔料介質原因

對粗苯系統循環洗油及新洗油進行分析化驗，新洗油氯離子含量分析兩次，結果分別為47×10-6和49×10-6。循環洗油氯離子含量為36.6×10-6。為排除洗油對粗苯氯離子含量的影響，我們加大了洗油排渣量，同時分析，循環洗油氯離子含量略小于新洗油氯離子的含量，新洗油氯離子隨系統補油時帶入循環洗油中，而循環洗油在脫苯塔脫苯過程中，部分輕質組分有可能隨苯汽帶入粗苯中，造成粗苯氯離子高。同時，考慮循環洗油氯離子除受新洗油影響外，在洗苯塔中還與煤氣接觸，煤氣中氯離子高也可能將氯離子轉帶入循環洗油中，進而影響粗苯氯離子含量。據咨詢相關專家和查詢有關資料得出如下結論：煤氣氯離子高的誘發因素是配合煤中的地表煤的使用造成的。而我公司使用的配合煤煤種均為深層煤，未使用淺層地表煤。此種因素基本可以排除。為進一步排除新洗油的影響，我公司新購入了氯離子含量在15×10-6以下的新洗油，對系統循環洗油進行了徹底置換，結果發現：粗苯氯離子的含量變化不大，仍然超標，新洗油對粗苯氯離子的影響也可予以排除。

1.2 粗苯油水分離方面原因

粗苯油水分離方面發現粗苯油水分離器頂部阻火器堵塞，影響了油水分離效果。經處理阻火器堵塞問題后，發現粗苯氯離子仍然超標。經再次認真分析：我們認為氯離子應該存在于無機物中，而粗苯為有機物，氯離子只有存在于粗苯產品中的少量含水中。而粗苯中水的來源主要有蒸汽冷凝水、粗苯冷卻器漏入粗苯中的循環制冷水。經化驗分析蒸汽冷凝水氯離子含量在30×10-6左右。查前系統鍋爐爐前用水水質要求氯離子≤200×10-6，一般控制在95～150×10-6之間，蒸汽凝水水質變化與之前沒有太大差別。但為排除蒸汽的影響，我們要求鍋爐爐前水質處理氯離子含量穩定在95～120×10-6之間，同時要求加強鍋爐排污操作，確保蒸汽不出現帶水現象。蒸汽冷凝水氯離子含量基本穩定在10×10-6以下。但粗苯氯離子仍沒有降下來。

另外，我們自身排查的同時也咨詢了附近幾個焦化企業，從他們反饋的信息看，鐵雄焦化廠也曾出現過粗苯氯離子高達40×10-6的現象，他們分析的原因是粗苯換熱設備因堵塞用鹽酸進行清洗時，未放凈清洗水，進而帶入系統造成粗苯氯離子含量高，但我公司未對粗苯換熱器進行過清洗，此種因素也可排除。同時，我們對粗苯分離水的氯離子含量進行了化驗，結果分離水氯離子含量高達377×10-6。

1.3 粗苯冷凝冷卻器是否竄漏

最后，我們把原因分析轉到粗苯冷凝冷卻器是否竄漏的問題上來。因為粗苯冷卻使用的是制冷水，而我公司的制冷水氯離子含量高達1500～2000×10-6。

我們先對粗苯冷凝冷卻器進行了水路降壓試驗，在保證粗苯冷卻溫度25～30℃的范圍內，關小水路進口閥門，結果粗苯氯離子由17.5×10-6直接降至12.6×10-6，隨后一直往下降低，最終穩定在10×10-6左右。

2 粗苯氯離子含量高的具體原因

粗苯中的成分主要有苯類物質、洗油當中的輕質組分及1%以下的含水。我廠生產的粗苯要求180℃的餾出量在93%以上，因此，苯類物質含量在93%以上，水含量在1%以下，其它油行業防腐要求；對于現場工況，嗎啉類氣相緩蝕劑具有更好的緩蝕效果。

組分中假設6%的組分全部是洗油中的輕質組分。該輕質組分氯離子含量在250×10-6時才可能影響到粗苯氯離子15×10-6的質量要求。所以洗油及影響洗油氯離子含量的因素基本可以得到排除。而粗苯分離水中如果含部分制冷水，由于制冷水的氯離子的含量超過1500×10-6，1%的粗苯含水中就可以影響粗苯氯離子含量超過15×10-6，加上油水分離不好更會影響粗苯含氯量超標，因此，加強粗苯油水分離操作，減少粗苯含水量，杜絕粗苯冷卻水的竄漏是解決粗苯氯離子含量高的關鍵因素。

3 控制措施

經過以上過程的控制與分析，我們總結出以下經驗：

(1)造成粗苯氯離子含量高的因素有：

1)循環洗油及新洗油氯離子含量超標；

2)焦爐煤氣氯離子含量，主要是配煤中地表煤的使用所致；

3)過熱蒸汽冷凝水氯離子含量高；

4)粗苯分離水氯離子含量高；

5)用鹽酸清洗設備時帶入系統的氯離子；

6)因換熱設備竄漏帶入的氯離子。

(2)需采取的控制措施或原因排查方法：

1)控制入廠新洗油的氯離子含量在15×10-6以下；

2)加強洗油排渣操作，改善油質，嚴格控制循環洗油質量；

3)控好脫苯塔頂溫度及粗苯冷卻分離溫度，加強油水分離操作；

4)對蒸汽冷凝水氯離子含量經常進行分析，控好爐前系統用水氯離子含量；

5)檢查粗苯冷凝冷卻器是否竄漏；

6)對清洗的設備投用前要進行認真的水洗置換，防止清洗液帶入系統；

7)把好配煤質量，減少或消除淺層地表煤對煤氣和粗苯氯離子含量的影響。