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(shù)的探討與應(yīng)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(yè)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(qū)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(xiàn)階段在國內(nèi)焦化企業(yè)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(chǎn)品計）需要消耗1.2~2.5噸蒸汽，苯蒸汽與水蒸汽混合物經(jīng)冷卻冷凝后形成了粗苯和苯分離水，其中粗苯做為產(chǎn)品回收利用，而苯分離水成分復(fù)雜處理費用高昂，實現(xiàn)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(yè)不斷的追求；其二是循環(huán)貧油脫苯殘余苯含量高，通常在0.5%%左右，部分企業(yè)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(jīng)濟損失。為解決這一問題，結(jié)合行業(yè)內(nèi)相關(guān)技術(shù)，有必要對焦?fàn)t煤氣凈化系統(tǒng)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(jīng)貧富油換熱器二段、貧富油換熱器一段，再經(jīng)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(nèi)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(fēng)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(chǎn)品送往苯貯槽，另一部分經(jīng)屏蔽泵送脫苯塔頂噴灑控制塔頂溫度、調(diào)節(jié)產(chǎn)品質(zhì)量。

熱貧油泵將脫苯塔底貧油抽出經(jīng)貧富油換熱器、貧油一段換熱器，再經(jīng)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(jīng)洗滌富油泵送至蒸餾工序循環(huán)使用。

為保證洗油在不斷循環(huán)過程中的質(zhì)量穩(wěn)定，通常采用洗油再生工藝，即從循環(huán)洗油系統(tǒng)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(huán)洗油系統(tǒng)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(tǒng)。分離器排出的蒸汽冷凝水經(jīng)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(tǒng)統(tǒng)一處理。現(xiàn)場貯槽的有害尾氣通過集中回收管道引至煤氣鼓風(fēng)機前吸煤氣管道。(見圖1)

1.2 蒸汽減壓脫苯工藝操作參數(shù)：

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(zhuǎn)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(xiàn)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(huán)洗油中的揮發(fā)率，同時降低了脫苯塔頂?shù)谋?、水蒸汽混合物的溫度，提高了兩種介質(zhì)的冷凝和分離效率。

(2)現(xiàn)階段國內(nèi)常用的正壓蒸餾工藝使用過熱蒸汽脫苯，導(dǎo)致蒸汽冷凝后產(chǎn)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(chǎn)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(shù)據(jù)基本相同。

2 經(jīng)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(jié)約蒸汽費用：（預(yù)計節(jié)約0.6m3/h 120元/m3）

0.6*24*365*120=63.07萬元

（3）改造后節(jié)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(shè)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(huán)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(xiàn)含苯酚氰廢水減排1噸/時左右。

②減壓脫苯裝置產(chǎn)生廢氣由真空裝置排氣管道直接送往煤氣鼓風(fēng)機前負壓管道內(nèi)，杜絕了污染，改善了作業(yè)環(huán)境。

3 問題與優(yōu)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(yīng)會改變，分離槽內(nèi)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(fù)雜的問題，需要進一步完善。

5 結(jié)語

減壓脫苯技術(shù)，生產(chǎn)情況穩(wěn)定，效益可觀，將現(xiàn)有正壓塔進行工藝升級，實現(xiàn)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(xiàn)裝置再利用，減少成本。另外一定程度上實現(xiàn)了粗苯增產(chǎn)，同時還減少了蒸汽用量、降低了廢水產(chǎn)生量，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏。