摘 要:本文主要分析了焦化行業(yè)洗脫苯工藝存在的問題以及改進策略,重點介紹了焦化行業(yè)洗脫苯工藝,其具有提高粗苯回收效率、減少脫苯能源消耗的效果,提高了苯產(chǎn)品的生產(chǎn)穩(wěn)定性。通過分析焦化行業(yè)洗脫苯工藝操作的問題以及策略,不斷推動焦化行業(yè)洗脫苯工藝的發(fā)展和優(yōu)化,進而提高焦化企業(yè)洗脫苯處理水平。
關(guān)鍵詞:焦化行業(yè);洗脫苯;工藝;問題;策略
0 引言
隨著焦化行業(yè)洗脫苯工藝的不斷改進,在焦化企業(yè)的洗脫苯設(shè)備上也進行了相應(yīng)的改造,并在保障焦化行業(yè)洗脫苯工藝全面應(yīng)用的同時,提高了焦化洗脫苯的效果。由于焦化行業(yè)洗脫苯生產(chǎn)操作分為終冷處理、洗苯處理以及脫苯處理三個階段,每一階段處理方法和處理技術(shù)不同,受到焦化行業(yè)發(fā)展和企業(yè)重視程度的限制,部分洗脫苯操作仍然存在不足。下面展開具體分析。
1 焦化行業(yè)洗脫苯工藝應(yīng)用問題
據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示,我國大多數(shù)焦化企業(yè)在洗苯脫苯過程中所采取的生產(chǎn)流程或者生產(chǎn)工藝都存在一定問題,不僅影響到焦化洗脫苯的效果,而且對產(chǎn)品生產(chǎn)造成了不同程度的影響。在焦化行業(yè)洗脫苯工藝應(yīng)用當中,問題集中在循環(huán)油再生系統(tǒng)、再生器顯示設(shè)備以及粗苯收率等三方面。其影響表現(xiàn)如下:
1.1 循環(huán)油再生系統(tǒng)
在焦化企業(yè)洗苯、脫苯工藝應(yīng)用當中,傳統(tǒng)的循環(huán)油再生系統(tǒng)所采用的運行模式為貧油非連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)。這種系統(tǒng)生產(chǎn)模式會造成對再生循環(huán)系統(tǒng)洗油量的用量控制不到位,無法實現(xiàn)精準控制,且容易無法改善循環(huán)洗油的應(yīng)用質(zhì)量。而貧油再生技術(shù)則會受到貧油成分的限制,而需要超過230℃才能達到混合液沸騰的效果,這將造成脫苯塔的蒸汽溫度隨之升高,進而在粗苯蒸餾出之后,還將造成富油的低沸點成分流失,從而降低洗油質(zhì)量。而當貧油溫度較低時,其高溫再生所需要的熱蒸汽消耗量也將提高,造成能耗增加。
1.2 再生器顯示設(shè)備
調(diào)查顯示,在焦化企業(yè)多應(yīng)用的洗脫苯工藝設(shè)備當中,再生器的顯示效果對于調(diào)整設(shè)備溫度以及液體位置具有重要意義。但隨著再生器配套設(shè)備使用時間的不斷拉長,液位計和溫度計現(xiàn)實不準確的情況大量存在,造成了洗油量和溫度控制受限。此后,這對于再生器頂部溫度升高,達到165 ℃時的排渣處理產(chǎn)生影響,甚至還將造成洗油消耗提升。而液位顯示差異,將直接影響到循環(huán)洗油的再生效果,影響到再生器設(shè)備的運行效率。
1.3 粗苯收率
在焦化行業(yè),洗脫苯工藝的應(yīng)用對于焦化企業(yè)本身而言,也影響著生產(chǎn)的操作水準。在粗苯生產(chǎn)前期階段,對照同行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的操作方法,會造成脫苯塔頂?shù)膲毫?、溫度等處于同一水平,進而造成粗苯回收率較低,并保持在1%左右。而粗苯回收率較低將提高生產(chǎn)成本,并影響到洗苯塔的處理效果。
2 洗脫苯工藝改進策略
結(jié)合焦化行業(yè)洗苯脫苯工藝應(yīng)用當中存在的實際問題,在改進時通常利用對洗苯脫苯工藝不同處理設(shè)備的優(yōu)化,來改進設(shè)備問題缺失,從而提高洗苯脫苯的效果。改進策略包括終冷塔、洗苯塔、脫苯塔以及洗油應(yīng)用等四個角度,從設(shè)備和應(yīng)用原料兩個角度實現(xiàn)焦化企業(yè)洗苯脫苯工藝的改進和優(yōu)化。主要的改進策略有以下幾個方面:
2.1 優(yōu)化終冷塔清洗技術(shù)
優(yōu)化終冷塔的設(shè)備重點在于提升其清理效果。這是由于終冷塔所具有的特殊功能,在運行時會經(jīng)常累積萘,造成終冷塔的煤氣系統(tǒng)運行受限制,甚至還將造成設(shè)備阻力。針對此種情況,在改進上主要是改變利用70-80 ℃的熱氨水進行停車清洗的手段,將終冷塔設(shè)置成上下兩端的噴淋清洗模式,利用塔內(nèi)的冷凝液在終冷塔運行時進行經(jīng)常性清洗。當處理的煤氣含有較高含量的萘?xí)r,則可以在冷凝液中加入輕焦油,提高對萘的溶解和處理能力。這種改進后的清洗技術(shù),可以大大提高終冷塔的運行時間,減少停車操作,從而保障了終冷塔的運行穩(wěn)定。
2.2 改進洗苯塔填料成分
在洗苯塔中主要是實現(xiàn)對于煤氣苯成分與萘成分的有效分解,利用洗油將苯和萘進行液氣操作。在傳統(tǒng)的洗苯塔填料成分中,包括了竹格、木格和鋼板網(wǎng)等填料。但這種填料成分在應(yīng)用中并不能有效實現(xiàn)氣體和液體的均分分布,很容易受到萘成分和焦油的影響,造成洗苯塔或者兩塔、三塔等設(shè)備發(fā)生堵塞情況。而對于洗苯塔的填料成分的改進則是利用具有波紋形狀的不銹鋼孔板作為主要填料進行應(yīng)用,實現(xiàn)了萘和焦油的有效通行,并提高了洗苯塔的運行效率,不用再另外設(shè)置兩塔或者三塔;還達到了穩(wěn)定苯質(zhì)量濃度的效果。
2.3 改善脫苯塔垂直篩板性能
在焦化行業(yè)的洗脫苯工藝應(yīng)用當中,脫苯塔的主要作用為汽提精餾,通過將富油中的粗苯進行蒸餾操作,達到分離的結(jié)果。可以說,脫苯塔的運行效果就決定了粗苯的質(zhì)量、蒸汽的能耗量以及粗苯收率,脫苯塔有也成為洗脫苯工藝應(yīng)用中出現(xiàn)問題的重災(zāi)區(qū)。傳統(tǒng)的脫苯塔都是利用鑄鐵泡罩塔的形式進行脫苯處理,其效果并不突出?,F(xiàn)階段,多利用垂直篩板塔進行替代,大大提高了蒸汽與粗苯的基礎(chǔ)效果,并處理能力突出、堵塞性低、壓降小、傳質(zhì)效率高的優(yōu)點。究其原因,離不開對垂直篩板塔的構(gòu)造分析,其多利用噴射接觸的方式,讓蒸汽和富油充分破碎后、全面混合,從而提高了傳質(zhì)效果。而且在較高板孔起訴的影響下,可以通過帽罩噴出氣體混合物,從而更快的實現(xiàn)蒸餾處理。
2.4 提升洗油應(yīng)用性能
在焦化行業(yè)洗脫苯工藝應(yīng)用當中,洗油是整個洗苯、脫苯操作技術(shù)的核心成分,其參與到具體的洗苯、脫苯處理當中,成為液氣苯成分和萘成分的重要原材料。而提升洗油應(yīng)用性能則是從洗油循環(huán)量、貧油再生、油油換熱器等角度出發(fā),全面提升洗油應(yīng)用的性能,從而提高洗脫苯的處理效果。
2.4.1 洗油循環(huán)量增加
增加洗油循環(huán)量對于洗脫苯操作工藝而言,可以有效改變富油中的苯含量為2%以上的情況,并由此改變氣相到液相的傳質(zhì)推動力大小,提升了傳動效率,進而提升了洗油對成分的吸收率。具體地,在增加洗油循環(huán)量時,是在每立方米的煤氣中在原有基礎(chǔ)上再增加0.4×10-3m3的洗油循環(huán)量,并達到將富油中苯成分控制在1.5%以內(nèi)的效果,提高苯的吸收率,進而提升洗脫苯操作效益。
2.4.2 貧油再生利用
針對貧油再生利用中貧油性能的限制,將貧油再生利用性能改進,則是在洗油再生器中利用熱蒸汽加熱的方法將洗油進行再生,并將蒸出的成分進入脫苯塔。在具體洗油再生時,傳統(tǒng)的富有再生技術(shù)會造成原有洗油中的苯含量增高,從而給脫苯塔工作造成負擔,進而降低洗苯效率。此時,利用貧油再生可以有效控制再生貧油的苯含量。但是,對于貧油再生的控制還需要進一步研究。
2.4.3 油油換熱器面積提升
增加洗脫苯工藝設(shè)備中的油油換熱器面積,可以進一步提升苯工藝處理系統(tǒng)的能量回收效果,進而減少能耗。一般在洗脫苯工藝當中,油油換熱器的作用在于將溫度較高的熱貧油與溫度較低的富油實現(xiàn)熱量交換,從而達到回收洗脫苯處理系統(tǒng)能量的效果。在具體換熱中,是達到170℃貧油向120℃降熱、60℃富油向110℃升熱從而實現(xiàn)熱量交換。而通過提升油油換熱器的接觸面積,可以將120℃的貧油再次降到90℃,將110℃的富油提升到140℃,從而降低處理系統(tǒng)的能耗,并做好對管式爐設(shè)備維護,減少成本。
3 總結(jié)
綜上所述,分析焦化行業(yè)洗脫苯工藝應(yīng)用中存在的問題以及改進策略,可以進一步提高焦化行業(yè)洗脫苯的處理效果,并減少企業(yè)洗苯、脫苯過程中的能耗,達到提升粗苯生產(chǎn)質(zhì)量的目標。這也實現(xiàn)了穩(wěn)定洗脫苯生產(chǎn)、提高粗苯收率的效果,可以在改善生產(chǎn)環(huán)境的基礎(chǔ)上,提高焦化企業(yè)的生產(chǎn)效益。
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作者簡介:
王建明(1982- ),男,山西文水縣人,2004年畢業(yè)于太原理工大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系專業(yè),工程師,現(xiàn)從事焦化生產(chǎn)管理、工藝優(yōu)化工作。