芻議焦化粗苯回收技術

井亮 李占彩

摘? 要：當前我國焦化企業在生產過程中普遍使用正壓粗苯蒸餾工藝，不過受多種因素影響，在運行中存在一些問題，尤其是需要加大劑量的過熱蒸汽。苯蒸汽與水蒸氣混合物冷卻后形成苯分離水以及粗苯，以上兩種物質是可以回收和利用的物質，不過苯分離水處理需要投入大量資金、安全性無法得到保證，所以當前焦化企業需要從減少苯分離水生成量入手。本文從負壓脫苯流程和特征入手，討論粗苯回收工段和設備，希望對相關研究帶來幫助。

關鍵詞：焦化粗苯;回收技術;利用

分類號：TH49

當前我國焦化企業利用正壓粗苯蒸餾工藝過程中存在如下問題：一方面是操作期間加入大量過熱蒸汽后得到的苯分離水成分復雜，并且處理費用較大;另一方面，循環貧油脫苯殘余苯含量高，不利于苯的吸收，并且含苯煤氣在用戶使用時也會造成嚴重資源浪費，為此需要改造焦爐煤氣凈化系統的蒸餾脫苯裝置，把正壓脫苯工藝改造為負壓脫苯工藝。

一、負壓脫苯流程和特征

1.負壓脫苯流程

富油從中冷洗苯設備中進入富油槽，然后在富油泵中打出，經過貧富油轉換器，在管式爐當中加熱180℃進行脫苯處理，脫苯塔頂部的水蒸氣混合物冷卻后在真空裝置分離器中分離，之后氣體進入吸煤氣管道當中，將托溫塔頂部壓力設置在-25kpa，之后冷凝液輸送到油水分離器中，一部分運送到苯貯槽，另一部分運送到脫苯塔頂回流[1]。

熱貧油泵抽出脫苯塔底貧油，經過貧富油換熱器、貧油換熱器運送到洗苯塔的頂部噴灑并吸收煤氣中的苯，在蒸餾工藝下可以循環使用。為了讓洗油循環期間質量得到保證需要利用洗油再生工藝，這種工藝就是從循環洗油系統中提取1.5%左右的產品，傳輸到再生器之后通過蒸汽進行高溫蒸吹，再生器頂部的苯蒸汽聚集到脫苯塔，之后苯蒸汽聚集到塔頂部，同時底部的殘渣運輸到焦油貯槽當中。循環洗油系統在運行過程中會損失一些洗油，正常情況下可以從洗油槽進入到系統內部，分離處的蒸汽冷凝水經過控制排入到地下放空槽，然后經過蒸氨系統處理一些有害氣體可以在集中回收管當中輸送到煤氣鼓風機前期煤氣管道。

2.蒸汽減壓脫苯工藝操作參數

一方面，需要將脫苯塔頂部溫度設置在90℃;另一方面，塔富油溫度設置在175-185℃之間。此外，需要將壓力設置在-25kpa到-35kpa之間，底部壓力設置為0-10kpa之間。

3.兩種脫苯工藝對比

脫苯工藝主要是在超大氣壓環境下進行脫苯蒸餾處理，在增加真空裝置條件下進行負壓脫苯塔處理可以更好地保護粗苯蒸餾裝置，負壓工況可以在根本上提升苯在洗油當中發揮的作用，減少脫苯塔頂苯和水蒸氣混合物的溫度，使得介質分離效率和冷凝效率提升。目前我國以正壓蒸餾工藝為主，所以蒸汽冷凝之后會出現大量有害廢水，而負壓脫苯工藝可以減少蒸汽用量和有害分離水生成量。整體看來，管式爐的正壓蒸餾托管工藝和負壓脫苯工藝指標不發生變化，消耗的煤氣量接近[2]。

二、粗苯回收工段和設備

1.洗苯塔和填料選擇

焦爐煤氣進入洗苯塔之后，煤氣中的焦油進入洗油當中或者在填料塔底部沉積，也就是煤氣冷鼓工段的橫管出冷氣和電捕焦油器對焦油回收不過會造成洗苯塔填料堵塞，所以需要提升洗苯塔內部填料表面積，以此增大煤氣和洗油的接觸面，通過該方法提升富油苯含量，并且無需加入不銹鋼以及瓷環波紋填料。由于洗苯塔都要進行人工清理，存在著費時費力和安全性不足問題，利用蒸汽吹掃的方法處理可以有效解決這一問題，關鍵是需要保證填料耐高溫、強度大，同時能夠保證填料的重復利用效率。此外，故障發生后不需要更換整體填料，只需要更換損壞部分。

2.管式爐設計

為了確保管式爐正常運行，需要選擇316L材質的高溫管道以及管式爐爐管，能夠確保高溫管道耐腐蝕性，減少維修次數，管式爐物料加熱方法十分關鍵，貧富油換熱器當中的富油進入對流段加熱處理之后通過輻射段增加溫度，這種操作方法十分便捷，還能夠節約煤氣[3]。

3.選擇換熱器

不管是貧油換熱器、貧富油換熱器，還是終冷上下段冷卻器都要選擇單位體積換熱面積更大、占地更小的螺旋板換熱器。該類裝置普遍為鋼材，可以節約投資，并且能確保其使用壽命，解決貧油二段冷卻器容易堵塞、處理量小、安裝困難等問題。粗苯冷凝器為兩段冷卻的換熱器，為了節約占地面積，這種換熱方法大空間優勢更加明顯，易于檢修，所以選擇的換熱器要盡量以螺旋板換熱器為主，發揮其單位體積換熱面積大、換熱系數高等優勢，一般貧富油換熱器的材質為304不銹鋼，而貧油冷卻器主要為普通碳鋼材質[4]。

4.脫苯塔以及泵的選擇

脫苯塔的炭鋼圈圓形泡罩塔到后期為鑄鐵條形泡罩塔，再到當前普遍利用的不銹鋼垂直篩板塔，在三個不同階段當中不銹鋼塔優勢更加明顯，主要體現在耐腐蝕、塔壁薄、重量輕，出現破損之后可以通過焊接的形式處理或者直接更換新型垂直的篩板，以此提升傳熱效率。對于粗苯的回收來說，期間出現油泄漏或者苯泄漏都存在較大安全隱患。所以需要選擇機械密封好的油泵，比如屏蔽泵在安裝過程中進泵流體必須安裝過濾器，以此避免顆粒進入泵體。

結束語：

綜上所述，整體來看，負壓脫苯技術的利用可以提升苯回收的穩定性，取得良好的經濟效益。當前正壓塔當中的焦化苯回收技術不斷升級，減壓式蒸餾蒸汽工藝不斷改進，能夠有效實現裝置的再利用，節約焦化企業的投入成本。此外，焦化苯回收技術的利用能夠減少廢水量和蒸汽用量在，達到良好經濟效益的同時，有效避免環境污染。

參考文獻：

[1]劉剡，呂新哲，范娟娟.200萬t/a焦化裝置粗苯回收工段的技術改造[J].化學工程與裝備，2018，14（8）：61-62，52.

[2]禹文來.焦化粗苯回收技術的探討與應用分析[J].中國化工貿易，2018，10（14）：108.

[3]周躍輝，高建偉.冷凝和吸附聯合油氣回收技術在焦油及粗苯罐區的應用[J].河南化工，2019，36（2）：37-39.

[4]牛樂朋，王志展.焦化苯中噻吩類硫化物脫除技術研究進展[J].合成纖維工業，2019，42（5）：64-69.

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