劉亮，李訓(xùn)智，宿國(guó)寶

（山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101）

節(jié)能減排

焦化萘精餾生產(chǎn)污染物控制措施的優(yōu)化

劉亮，李訓(xùn)智，宿國(guó)寶

（山鋼股份濟(jì)南分公司，山東濟(jì)南 250101）

為解決萘精餾生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的異味大、尾氣系統(tǒng)易堵塞等問(wèn)題，采取新增焦化萘儲(chǔ)槽和液態(tài)焦化萘裝車(chē)設(shè)施及升級(jí)改造尾氣處理系統(tǒng)等措施，對(duì)液態(tài)焦化萘發(fā)貨系統(tǒng)、尾氣處理等優(yōu)化改造，在確保產(chǎn)品質(zhì)量前提下，改善了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，降低了包裝成本、運(yùn)行成本、客戶(hù)拆包費(fèi)用及二次融解費(fèi)用，年節(jié)省費(fèi)用101萬(wàn)元。

焦化萘；精餾；尾氣處理；工藝改造

1 前言

焦化萘是煤焦油中含量最多（約占10%）、提取價(jià)值極高的重要組分，是有機(jī)化學(xué)工業(yè)的重要原料。煤焦油高溫蒸餾得到的含萘餾分再通過(guò)洗滌、精餾除去其中的酚類(lèi)物質(zhì)、含硫化合物和不飽和化合物等，得到含萘量95.13%以上焦化萘成品。山鋼股份濟(jì)南分公司擁有4座JN60-6型頂裝焦?fàn)t和3座JN43-804型搗鼓焦?fàn)t，焦炭產(chǎn)量390萬(wàn)t/a，10萬(wàn)t/a的煤焦油深加工和配套焦化萘精餾裝置。焦化萘精餾采用單爐單塔生產(chǎn)工藝和轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶成品包裝模式，由于焦化萘易揮發(fā)、中間槽區(qū)不凝氣外溢等原因，生產(chǎn)區(qū)和成品包裝區(qū)域異味較大。為此，對(duì)液體焦化萘裝車(chē)和尾氣洗滌系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。

2 存在問(wèn)題分析

2.1 工藝簡(jiǎn)介

經(jīng)堿洗、酸洗除去其中大部分酚類(lèi)化合物的萘油餾分（酚含量≤0.5%）經(jīng)酚油/已洗混合份換熱器、洗油/已洗混合份換熱后，溫度達(dá)到110℃左右，進(jìn)入蒸餾塔。焦化萘蒸餾塔為常壓蒸餾，塔頂溫度為195℃，塔頂逸出的酚油汽與已洗混合份換熱后部分冷凝，再經(jīng)酚油冷凝冷卻器冷卻到60℃后，流入酚油油水分離器，進(jìn)行油水分離，分離出的酚油自流入酚油回流槽，由酚油回流泵抽出，一部分送往塔頂打回流，另一部分送至餾分洗滌做為洗滌的原料，分離水自流到成品庫(kù)區(qū)的酚水槽。

焦化萘自蒸餾塔的側(cè)線采出，溫度約220℃，經(jīng)焦化萘汽化冷卻器冷卻到100℃后，流入餾分槽區(qū)的焦化萘槽。焦化萘轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶機(jī)裝包系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的布袋除塵器處理工藝，焦化萘液體經(jīng)轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶機(jī)冷卻結(jié)晶后裝包外賣(mài)。在轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶機(jī)的上部設(shè)有引風(fēng)管，在引風(fēng)機(jī)作用下將結(jié)晶裝包過(guò)程中產(chǎn)生的萘蒸氣引入布袋除塵器過(guò)濾除塵，除塵后尾氣并入尾氣洗凈系統(tǒng)。焦化萘蒸餾塔塔底溫度為260℃，塔底洗油用洗油循環(huán)泵抽出，大部分通過(guò)焦化萘加熱爐加熱到270～290℃，返回塔底供給蒸餾塔所需的熱量，小部分經(jīng)換熱冷卻后，作為產(chǎn)品送往成品庫(kù)區(qū)的焦化萘成品槽［1］。

2.2 問(wèn)題分析

1）除塵設(shè)施時(shí)常堵塞。由于萘油性大、黏性也大，反吹時(shí)不易脫落，易出現(xiàn)糊袋現(xiàn)象，需要經(jīng)常更換新濾袋；此外，焦化萘易結(jié)晶、易揮發(fā)，轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶機(jī)上部的引風(fēng)管易發(fā)生萘堵現(xiàn)象，成品庫(kù)房異味大。除塵系統(tǒng)運(yùn)行成本高、維修量大，焦化萘庫(kù)房?jī)?nèi)萘蒸氣濃度遠(yuǎn)大于國(guó)家規(guī)定，具有較大安全隱患。

2）現(xiàn)場(chǎng)異味大。焦化萘精餾塔、中間槽區(qū)、萘餾分洗滌工序尾氣收集不徹底，尤其尾氣中的不凝氣主要由烴、苯類(lèi)物質(zhì)等組成，現(xiàn)場(chǎng)異味較大。

3）焦化萘屬于易燃?；?，庫(kù)區(qū)儲(chǔ)存屬于較大安全隱患點(diǎn)，安全管理等級(jí)高。

4）固態(tài)焦化萘成品包裝規(guī)格為50 kg，產(chǎn)品包裝工作量大，包裝成本高。其次，焦化萘主要用于合成苯酐、減水劑、分散劑等原料，客戶(hù)使用時(shí)需拆解包裝和二次融解，使用不便，能耗也高。

3 優(yōu)化改進(jìn)措施

3.1 新增焦化萘儲(chǔ)槽

生產(chǎn)固態(tài)焦化萘改為生產(chǎn)液體焦化萘，產(chǎn)品儲(chǔ)存方式發(fā)生變化，原焦化萘成品槽只作為中間儲(chǔ)槽，容積只有45 m3，不能滿(mǎn)足直接外發(fā)液體產(chǎn)品的生產(chǎn)存儲(chǔ)需求。為此,新增一座500 m3焦化萘成品儲(chǔ)槽，原45 m3成品槽用作事故槽，用以存儲(chǔ)停工檢修、工藝波動(dòng)等造成的不合格品。另外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝設(shè)備布置情況，新鋪設(shè)焦化萘汽化器至液萘儲(chǔ)槽的汽套管線DN50/80，以實(shí)現(xiàn)焦化萘汽化器冷卻后直接自流入液萘儲(chǔ)槽。

3.2 新增液態(tài)焦化萘裝車(chē)設(shè)施

新增液態(tài)焦化萘產(chǎn)品外發(fā)框架，敷設(shè)安裝液體焦化萘外發(fā)裝車(chē)管線及裝車(chē)臂，用汽套管線DN50/ 80連接泵至裝車(chē)臂，實(shí)現(xiàn)液體焦化萘外發(fā)裝車(chē)；為消除裝車(chē)過(guò)程中萘升華造成的污染，在裝車(chē)臂上敷設(shè)裝車(chē)臂尾氣管至成品庫(kù)區(qū)尾氣洗凈塔間管線，實(shí)現(xiàn)裝車(chē)尾氣收集凈化，杜絕裝車(chē)污染。

3.3 升級(jí)改造尾氣處理系統(tǒng)

在焦化萘發(fā)貨區(qū)、中間槽區(qū)、焦化萘精餾區(qū)新增1套專(zhuān)用尾氣處理設(shè)施，尾氣經(jīng)抽吸后進(jìn)入尾氣洗凈裝置的文氏管，經(jīng)過(guò)洗滌后匯集于排氣洗凈塔下部并沿塔體上升，與塔內(nèi)向下噴淋的洗油循環(huán)液逆向接觸而被洗滌凈化，再經(jīng)排氣洗凈塔頂部排入大氣，循環(huán)液由泵從循環(huán)液槽底部抽出進(jìn)入文氏管和洗凈塔，在文氏管和排氣洗凈塔噴灑后回到洗油循環(huán)液槽循環(huán)使用。定期將部分循環(huán)洗油送原焦油槽，同時(shí)補(bǔ)充新洗油。其工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 尾氣凈化工藝流程示意圖

130 ℃液態(tài)焦化萘產(chǎn)品裝車(chē)時(shí)，裝車(chē)流量大、裝車(chē)完畢后需要對(duì)裝車(chē)管道進(jìn)行吹掃，此外該產(chǎn)品具有易升華、易揮發(fā)特性，為此，在敷設(shè)尾氣系統(tǒng)管道時(shí)所有尾氣管道均朝一個(gè)方向設(shè)置坡度，避免管道中間有低點(diǎn)積存冷凝油；每1個(gè)裝車(chē)臂尾氣接口處安裝氣動(dòng)蝶閥，操作人員通過(guò)控制氣源閥門(mén)即可控制裝車(chē)臂頂部的尾氣閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了尾氣分支的獨(dú)自控制和人員操作的便利。

自主設(shè)計(jì)了裝車(chē)臂與罐車(chē)裝車(chē)孔聯(lián)鎖裝置，確保裝車(chē)時(shí)裝車(chē)臂與裝車(chē)孔緊密結(jié)合，解決了裝車(chē)過(guò)程中少量萘氣體外溢。

4 效果分析

4.1 產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比

由外發(fā)固體焦化萘改為液體焦化萘，省去固體焦化萘生產(chǎn)包裝流程，減少萘升華現(xiàn)象。對(duì)改造前后液體焦化萘和固體焦化萘進(jìn)行質(zhì)量對(duì)比，質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 固體焦化萘和液體焦化萘質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比

從表1看出，固體焦化萘與液體焦化萘產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)幾乎沒(méi)有差別，焦化萘形態(tài)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響甚微，能夠確保質(zhì)量合格。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

改造后，轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶機(jī)生產(chǎn)工序減少循環(huán)水泵、螺旋輸送機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)、縫包機(jī)等設(shè)備多臺(tái)，系統(tǒng)節(jié)電37.2 kW；此外減少轉(zhuǎn)鼓結(jié)晶機(jī)崗位4人，不再使用包裝袋。以年加工焦油10萬(wàn)t，焦化萘收率按9.5%，則年產(chǎn)焦化萘0.95萬(wàn)t；若按照電價(jià)0.68元/ kW·h，人員工資3 000元/月，包裝袋3.6元/個(gè)，年生產(chǎn)330 d計(jì)算，則年約節(jié)省費(fèi)用101萬(wàn)元。

此外，還降低了客戶(hù)使用時(shí)拆包裝費(fèi)用及二次融解費(fèi)用，得到客戶(hù)的認(rèn)同和歡迎。

4.3 消除安全隱患

項(xiàng)目實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了全液萘外發(fā)。焦化萘從精餾生產(chǎn)至產(chǎn)品裝車(chē)外發(fā)與大氣隔絕，密閉操作，杜絕了萘升華造成的環(huán)境污染，徹底消除了固體焦化萘存儲(chǔ)的重大安全危險(xiǎn)源，提高了安全水平。焦化萘精餾生產(chǎn)污染物控制措施優(yōu)化改造后，在保證產(chǎn)品質(zhì)量情況下，基本實(shí)現(xiàn)了焦化萘蒸餾系統(tǒng)的全閉式運(yùn)行，改善了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，提高了安全水平。

［1］何建平，李輝，馬彥明，等.煉焦化學(xué)產(chǎn)品回收技術(shù)［M］.北京，冶金工業(yè)出版社，2006：307-308.

Optimization of Pollutant Control Measures for Coking Naphthalene Distillation Process

LIU Liang,LI Xunzhi,SU Guobao

（Jinan Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

To solve the odor problems in the naphthalene distillation process and the exhaust system easily blocked,measures such as adding new naphthalene storage tank and naphthalene loading facilities,upgrading the tail gas treatment system to transform the naphthalene delivery system and optimize the tail gas treatment were taken.These measures can ensure the product quality, improve the environment and reduce the packaging cost,unpacking cost and secondary melting cost,the cost was saved 1.01 million Yuan every year.

naphthalene;rectification;tail gas treatment;process improvement

TQ520.6

B

1004-4620（2015）03-0047-02

2015-02-06

劉亮，男，1978年生，2004年畢業(yè)于重慶大學(xué)化學(xué)工程與工藝專(zhuān)業(yè)。現(xiàn)為山鋼股份濟(jì)南分公司化工廠化工研究所工程師，從事焦?fàn)t煤氣凈化與回收技術(shù)管理工作。