任峰+等

摘要：介紹了中國石化濟南分公司糠醛精制裝置脫水系統(tǒng)的原理及流程現(xiàn)狀，針對現(xiàn)有流程存在的問題，提出初步優(yōu)化解決方案，通過分析論證，確定完善的優(yōu)化方案并實施。結果表明，該方案完全解決了加工量瓶頸問題，顯著提高了裝置的安全環(huán)保生產(chǎn)水平。

關鍵詞：糠醛精制裝置；脫水流程；優(yōu)化方案

中圖分類號：TE6263文獻標識碼：

Optimization Design for Dehydration Process of Furfural Refining Unit

REN Feng， YNG Peng， YNG Jun， ZONG Jun

（SINOPEC Jinan Company， Jinan 25010 China）

bstract：The principle and existing process of the dehydration process in Furfural Refining Unit of SINOPEC Jinan Company were introduced To solve problems of the existing process， the preliminary optimization solution was proposed Through analysis and demonstration， the perfect optimization scheme was determined and implemented The results show that the problem of processing capacity bottlenecks is solved completely and the safety and environmental protection production level of unit is improved significantly

Key words：furfural refining unit； dehydration process； optimization scheme

0引言

糠醛精制是潤滑油基礎油加工工藝的重要工序，其主要作用是利用溶劑的選擇性，實現(xiàn)理想組分和非理想組分的分離。中國石化濟南分公司糠醛精制裝置于1992年5月投產(chǎn)，原設計加工能力250 kt/a，2012年擴能改造后達到了350 kt/a。裝置精廢液回收分別采用先閃蒸后汽提和五塔三效蒸發(fā)流程，降低了干燥脫水系統(tǒng)的負荷。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含醛水溶液要通過水回收系統(tǒng)進行回收，其運行情況的好壞直接影響到整個裝置的平穩(wěn)生產(chǎn)。隨著環(huán)境保護要求的日益提高，現(xiàn)有脫水流程的不足逐步顯現(xiàn)。

1脫水流程存在的問題

11脫水由來

（1）精制液經(jīng)過一次閃蒸、抽出液經(jīng)過三效蒸發(fā)和一次閃蒸后，仍然含有少量的糠醛溶劑，不能直接外放，為此采用了先閃蒸后減壓汽提的方法，從而達到產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

（2）汽提塔頂?shù)娜┧卜形锝?jīng)過冷卻后進入醛水分離罐（D-1）進行沉降分離，一格內(nèi)為含水6%的濕醛溶液[1]，進入干燥塔（C-6）進行干燥；二格內(nèi)為含醛68%的水溶液，進入脫水塔（C-7、C-8）進行回收。

12脫水原理

糠醛和水能形成共沸物，常溫下的共沸點為975 ℃。含醛水溶液從脫水塔上部進入，經(jīng)分配盤分配后均勻向下流動，在汽提蒸汽的作用下將醛水共沸物從塔頂蒸發(fā)出來，不含醛的污水從塔底排出。

13流程現(xiàn)狀

糠醛精制裝置脫水系統(tǒng)流程見圖1。

糠醛精制裝置脫水系統(tǒng)流程

（1）糠醛精制裝置有兩座脫汽塔，分別是含10 m Q-1型填料段的填料塔（C-7），含20層圓泡冒塔板的塔盤塔（C-8），單獨使用。

（2）設置有進料與排水換熱器（E-13/3）和C-7底部氮氣反吹流程。

（3）液位無自動控制手段，物料直排下水系統(tǒng)。

1存在的問題

（1）兩塔并存，卻無法同時使用。

（2）精廢油汽提塔吹汽為進料量的3%～5%（質(zhì)量分數(shù)），在低負荷正常生產(chǎn)時，脫水系統(tǒng)可正常運轉；處理量超過2 t/h時，脫水塔底易含醛，成為加工量提升的障礙。

（3）開停工過程中，醛水分離罐內(nèi)油含量較多，易造成脫水塔進料含油，現(xiàn)只能通過切放線排至地下罐（D-6），再倒入停工物料罐（R-109），D-6為多方共用，壓力較大。

（）進料表和控制閥出現(xiàn)故障的概率較高，維修期間采用副線控制，操作被動。

通過上述分析可知，對現(xiàn)有流程進行優(yōu)化調(diào)整的必要性很大。

2流程優(yōu)化的目標

21實現(xiàn)兩塔可同步操作

優(yōu)化的主要目的是要提高脫水系統(tǒng)處理量，實現(xiàn)特殊情況下的兩塔并行操作。通過計算可知，兩塔并用時，處理量可達到35 t/h，對應原料加工量為70 t/h，可以滿足裝置最大加工量的要求。

22節(jié)約投資，降低能耗

減少投資的主要途徑是充分利用現(xiàn)有的控制點、機泵和管線，減少新增工程量；降低能耗的主要措施是充分考慮近階段正常生產(chǎn)時的處理量，在可實現(xiàn)雙塔運行的前提下，有效利用換熱流程。

23操作方便

[JP2]在操作人員逐步減少的情況下，設計流程更加突出實用、方便和靈活。如兩座塔的控制手段可實現(xiàn)互為備用，當一組出現(xiàn)問題時可及時轉為另一組等。

2突出環(huán)保

脫水流程本身是一個環(huán)保項目，在裝置實現(xiàn)平穩(wěn)運行過程中起著相當重要的作用。隨著環(huán)境保護的日益嚴格，脫水塔底污水直排地井的方式滿足不了日益嚴格的環(huán)保要求，優(yōu)化過程中要充分考慮。

3優(yōu)化設計的初步方案

31工藝流程

糠醛精制裝置脫水系統(tǒng)流程優(yōu)化初稿見圖2。

（1）圖中線①是為了實現(xiàn)單獨投用某塔時，均可使用E-13/達到節(jié)能的目的；而兩塔同時運行時，只能是一個走換熱器，一個不走換熱器。

（2）圖中線②是為了實現(xiàn)單獨投用某一塔時，塔底液控閥可實現(xiàn)互為備用。

（3）圖中線③是為了兩底泵互為備用。

33優(yōu)缺點

（1）塔底實現(xiàn)了互為備用流程，但流程較亂。

（2）進料和吹汽實現(xiàn)了分開控制，但流量表和控制閥不能互為備用。

（3）未考慮開停工攜帶油較多時的處理方案。

優(yōu)化設計實施方案

1工藝流程

糠醛精制裝置脫水系統(tǒng)流程優(yōu)化終稿見圖3。

2說明

（1）汽提蒸汽采用從主管給汽，分兩路流控控制；單獨投用某塔時，可用FIC-009控制，也可用FIC-013控制。

（2）進料通過換熱后，分兩路控制；單獨投用某塔時，可用FIC-010控制，也可用FIC-012控制。

（3）塔底物料在原有流程不變的前提下（可實現(xiàn)單獨投用某塔時的換熱節(jié)能效果），通過C-8底接分支至塔底泵（P-12/12）入口，相當于每臺泵各有兩個入口。各泵出口分別由LIC-012和LIC-026控制液位，液控閥前有聯(lián)通線，實現(xiàn)互為備用。液控閥后物料混合，進入廢水回收罐（D-/1），打入硫磺回收車間污水汽提裝置進行回收，實現(xiàn)密閉排放。

各塔底均保留直排流程，一作為維修機泵時的應急措施，二作為日常檢查排水含醛情況使用。

（5）圖中④為P-10/2出口分支至P-12/1的連接線；P-10/2為多功能泵，可同時抽D-1內(nèi)的濕醛、水溶液和攜帶油等物料，在開工或停工期間，D-1內(nèi)物料可直接通過此線送往R-109，一方面保證脫水塔的正常操作，另一方面可減輕R-109的負擔。

3優(yōu)缺點

（1）現(xiàn)有管線和機泵全部利舊，增加了必要的控制閥和儀表，并與廢水回收項目和開停工難題相結合，用最少的資金解決了最多的問題。

（2）現(xiàn)場施工時，一并考慮了防凍凝因素。

（3）流程更加靈活，增強了控制閥和儀表的抗風險能力，提高了裝置的環(huán)保生產(chǎn)水平。

效果評價及結論

201年，利用裝置停工機會，對優(yōu)化方案進行了現(xiàn)場實施，標定結果如表1所示。

參考文獻：

[1]鄭灌生 潤滑油生產(chǎn)技術問答[] 北京：中國石化出版社，2011