新技術(shù)在糠醛精制裝置的應(yīng)用

苗全峰

(中國石化 南陽能源化工有限公司 ， 河南 南陽473132)

摘要：南陽能源化工有限公司15萬t/a糠醛精制裝置由洛陽設(shè)計院設(shè)計，工藝以糠醛作為溶劑，生產(chǎn)精制油、抽余油等中間產(chǎn)品。十余年來的運行結(jié)果表明，裝置存在的突出問題是糠醛溶劑消耗大，產(chǎn)品精制油的收率偏低。通過新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用，減少溶劑消耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率，保證裝置安全平穩(wěn)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：糠醛精制裝置 ； 工藝優(yōu)化 ； 效果

中圖分類號：TQ050.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

收稿日期：2014-10-21

作者簡介：苗全峰(1973-)，男，煉油工程師，從事煉油生產(chǎn)工作，電話：13949322607。

1裝置現(xiàn)狀

南陽能源化工有限公司糠醛精制裝置建于1997年，原設(shè)計能力10萬t/a，經(jīng)過幾次擴(kuò)能改造，生產(chǎn)能力達(dá)到15萬t/a。溶劑消耗為1.30 kg/t，綜合能耗為19.16 kg標(biāo)油/t，和國內(nèi)同類裝置相比，綜合能耗相對較低，溶劑消耗較高。由于原料酸值高，糠醛溶劑容易氧化縮合結(jié)焦，多年的開工運行造成抽提塔的進(jìn)料分布器及填料(QH-1型)表面附有焦粒。2009年大修期間用熱柴油(80 ℃)進(jìn)行清洗效果不明顯，填料表面結(jié)焦很難清洗下來，裝置實際比負(fù)荷有所下降，抽提效果差，加工處理能力下降，處理量由原來的420 t/d下降為400 t/d?？啡┓ㄑb置原料和糠醛溶劑在抽提塔內(nèi)萃取沉降時間相對較短。抽提分離效果差，抽提塔溫度梯度不合理，底溫與頂溫的溫差只有25 ℃；精制液含醛高(15%~17%)。

2優(yōu)化改造內(nèi)容

2.1　抽提塔的改造

選用新型的填料和溶劑、進(jìn)料分布器。①抽提塔填料選用新型、高效的填料，抽提段原來的二段6 m高的填料層更換為四層FG-II-60舌形和FG-Ⅲ型填料。每層填料高3 m，具體排列為：每層填料的最下邊是一層支撐圈，上邊是兩塊填料支承，也稱FG-Ⅲ型填料，每塊高為150 mm，兩塊呈90°交叉排列，用厚度為δ=1 mm的不銹鋼板加工制成，這種大空隙率的填料支承不但對填料有支撐作用，還起著再分布器的作用。它能改善塔內(nèi)液體的分布狀況，增加相際傳質(zhì)面積，增大抽提塔的比負(fù)荷，提高精制效果，改善分離效果差及抽提塔溫度梯度不合理的現(xiàn)狀，能提高精制油的收率和裝置的處理能力，改善產(chǎn)品質(zhì)量。②選用分布均勻、傳質(zhì)面積大、傳質(zhì)系數(shù)高的原料進(jìn)料分布器和糠醛進(jìn)料分布器(見圖1)，糠醛溶劑從塔上部切向進(jìn)入塔內(nèi)，原料油從塔下部切向進(jìn)入塔內(nèi)。

圖1　原料、糠醛進(jìn)料分布器

2.2　新增精制液沉降系統(tǒng)

精制液從萃取塔頂出來后先經(jīng)過換熱降溫至60~70 ℃再進(jìn)入沉降罐，精制液所夾帶的部分糠醛(約10%)被析離出來，通過沉降罐界面控制將沉降糠醛重新打回至萃取塔。這樣，進(jìn)入加熱爐的糠醛減少，使加熱爐熱負(fù)荷得到進(jìn)一步降低，爐子燃料消耗降低，最主要的一點是可以大幅降低裝置濕醛量。特別是該廠糠醛裝置原料切換頻繁，精制液經(jīng)過沉降分離后，可以穩(wěn)定加熱爐進(jìn)料組成，提高裝置運行平穩(wěn)率。

圖2　精制液沉降系統(tǒng)簡圖(圖中虛線為改造部分)

2.3　抽提塔T2102中段循環(huán)泵的更換升級

糠醛裝置擴(kuò)能改造后，T2102中段循環(huán)量未相應(yīng)提高，T2102的溫度梯度變小，由早先設(shè)計的30 ℃以上降低到25 ℃，加工輕脫油時甚至只有20 ℃，溫度梯度的降低，導(dǎo)致精制油收率降低，廢油收率提高。精制油收率降低，影響后續(xù)蠟產(chǎn)品的生產(chǎn)；廢油收率提高，增大廢油系統(tǒng)的負(fù)荷，影響糠醛溶劑的回收，同時廢油中蠟含量增大，影響再次深加工。中段循環(huán)量小的主要原因是塔T2102中段循環(huán)泵P2110AB型號為65AY60，最大量為25 m3/h，不能滿足需要，通過標(biāo)定計算，最終確定塔頂循環(huán)量最大值為30 m3/h時，完全滿足生產(chǎn)需要，因此將泵P2110AB的型號更換為1YP48-80A。

2.4　新增主要設(shè)備

抽提塔頂精制液冷卻器1臺，BES600-2.5-100-6/19-6Ⅰ，管程介質(zhì)為水，殼程介質(zhì)為精制液，操作溫度：管程，進(jìn)口32 ℃， 出口40 ℃；殼程，進(jìn)口110 ℃，出口70 ℃。操作壓力：管程，進(jìn)口0.45 MPa，出口0.40 MPa；殼程， 進(jìn)口0.25 MPa，出口0.23 MPa。設(shè)備質(zhì)量4.243 t，芯子材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti。干燥塔頂冷凝器1臺，BES700-2.5-125-6/25-2Ⅱ，管程介質(zhì)為水，殼程介質(zhì)為抽出液。操作溫度：殼程，進(jìn)口32 ℃，出口39 ℃；管程，進(jìn)口32 ℃，出口40 ℃，操作壓力：殼程，進(jìn)口0.55 MPa，出口0.50 MPa；管程，進(jìn)口0.45 MPa，出口0.40 MPa。設(shè)備質(zhì)量5.59 t，芯子材質(zhì)1Cr18Ni9Ti。離心泵1臺，50AYⅡ60×2，介質(zhì)為溶劑、抽出油，操作溫度48 ℃，揚程53 m，設(shè)備質(zhì)量0.6 t。儲罐1臺，Φ2 600×6 000，介質(zhì)為溶劑、精制油，操作溫度70 ℃，操作壓力0.39 MPa，設(shè)備質(zhì)量5.3 t。

3改造后的效果

①糠醛精制裝置在保證抽提產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，處理能力提高約10%，單日處理量由400 t/d提高到440 t/d。抽提塔的溫度梯度控制合理。②精制液沉降系統(tǒng)投用正常，精制液是T2102頂經(jīng)過E2133(精制油)冷卻器冷卻后進(jìn)入到沉降罐V2201中自然沉降，頂部的精制液經(jīng)過E2134與溶劑換熱后走原先流程去加熱爐F2101，底部沉降出來的糠醛和部分油的混合液(糠醛含量>90%)經(jīng)過糠醛溶劑泵進(jìn)入T2102重復(fù)利用。V2201底混合液的流量在0.5 t左右，精制液回收系統(tǒng)平穩(wěn)正常，精制油質(zhì)量較好，溶劑消耗下降。③抽提塔中段循環(huán)泵改造后，T2102中段循環(huán)量在27~28 m3/h，抽提塔的溫度梯度提高到30 ℃以上，精制油收率總體提高。

4經(jīng)濟(jì)效益

糠醛裝置工藝優(yōu)化后，溶劑單耗將由目前的每噸原料1.3 kg降低到1.1 kg以下，按照每年加工原料15萬t，每噸糠醛13 000元計算，則每年可節(jié)約39萬元。工藝優(yōu)化后精制油收率提高0.6%，精制油和抽出油差價在1 000元左右，按加工原料15萬t/a，則可增效90萬元/a。能耗節(jié)約對比見表1。

表1　改造前后各項能耗對比

按照每年加工原料15萬t，每噸燃料油2140元計算，則每年可節(jié)約8.3萬元 。三項合計共創(chuàng)效137.3萬元。

5改進(jìn)方向

精制油沉降系統(tǒng)沉降出的糠醛和設(shè)計相比，有一定的差距，主要原因是沉降罐的操作溫度沒有達(dá)到設(shè)計的60~70 ℃，實際操作溫度是80~90 ℃，操作中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)精制液降至低于80 ℃時，E2134取熱過多，影響了E2104的廢油溫度，導(dǎo)致回收系統(tǒng)進(jìn)料溫度低，不利于廢液系統(tǒng)的正常運行。我們將繼續(xù)優(yōu)化優(yōu)化流程，使之達(dá)到我們的既定目標(biāo)。