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        粗苯工藝及控制系統(tǒng)的優(yōu)化

        2022-05-11 15:38:28
        山西化工 2022年2期
        關(guān)鍵詞:貧油洗油耗氣量

        羅 成

        (山西焦煤集團(tuán)五麟煤焦開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,山西 汾陽(yáng) 032200)

        粗苯作為化工生產(chǎn)的一類(lèi)重要的化工原材料,可對(duì)其進(jìn)行二次加工得到化工行業(yè)所需的甲苯和二甲苯,并可為粗苯企業(yè)創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。目前,針對(duì)焦化廠(chǎng)中粗苯回收工藝可將其實(shí)際生產(chǎn)中常見(jiàn)的問(wèn)題歸納總結(jié)為:貧富油換熱能力不足、設(shè)備投入較多、工藝相對(duì)落后且已經(jīng)有部分設(shè)備出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象,整個(gè)粗苯控制系統(tǒng)的效率偏低,造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi),增加生產(chǎn)成本,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的泄露現(xiàn)象,嚴(yán)重威脅著工廠(chǎng)的生產(chǎn)安全[1]。本文將重點(diǎn)對(duì)粗苯工藝及控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。

        1 現(xiàn)狀分析

        本文以焦化廠(chǎng)中粗苯二工段工工藝的實(shí)際生產(chǎn)情況,對(duì)其工藝中的問(wèn)題進(jìn)行分析總結(jié)。總體上講,粗苯二工段所采用的工藝還處于先進(jìn)水平,該工段設(shè)備的整體運(yùn)行效率偏高。因此,在對(duì)粗苯二工段所采用的工藝進(jìn)行優(yōu)化改造的同時(shí),還需對(duì)其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。目前,粗苯二工段的工藝流程如圖1所示。

        本文所研究焦化廠(chǎng)中的粗苯二工段的煤氣設(shè)計(jì)量為5×104m3/h。如圖1 所示,粗煤氣經(jīng)過(guò)脫氨、經(jīng)冷卻水換熱處理后其溫度由55℃降為25℃;同時(shí),煤氣中的粗苯在循環(huán)油的作用下通過(guò)捕霧器去除霧滴后通過(guò)管道輸送出來(lái)。目前,粗苯二工段工藝所面臨如下問(wèn)題:

        圖1 粗苯二工段工藝流程圖

        該工段工藝的再生洗油溫度偏低,使得整個(gè)工藝的氣耗量明顯增加;同時(shí),目前所采用的排干渣的工藝容易對(duì)周邊環(huán)境造成污染,并對(duì)員工的身心健康造成傷害[2]。

        針對(duì)粗苯二工段工藝所存在的問(wèn)題,本文將對(duì)再生器進(jìn)油管、粗苯工段排渣方式以及控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造和優(yōu)化。

        2 粗苯二工段工藝及控制系統(tǒng)的優(yōu)化

        2.1 粗苯二工段再生器進(jìn)油管及控制系統(tǒng)的改造

        目前,粗苯二工段通過(guò)貧油為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)再生功能,其對(duì)應(yīng)的工藝流程如圖2 所示。

        圖2 改造前粗苯二工段工藝流程

        圖2 所示的基于貧油為介質(zhì)的再生器主要通過(guò)液位差的壓力將貧油送入再生器中,以便達(dá)到借用較高溫度的貧油實(shí)現(xiàn)減少蒸汽消耗的目的。但是,在實(shí)際應(yīng)用中基于上述工藝的5 次進(jìn)油調(diào)試中,其中有2 次調(diào)試由于再生器中的壓力過(guò)高導(dǎo)致部分蒸汽被傳入油管中。后續(xù),工作人員雖然將脫苯塔底部的液位調(diào)高擬解決上述問(wèn)題,但是上述類(lèi)似的問(wèn)題仍出現(xiàn)??偟膩?lái)講,當(dāng)前粗苯二工段工藝的不足可從宏觀層面總結(jié)為:

        無(wú)法保證產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn);整個(gè)控制過(guò)程相對(duì)復(fù)雜且操作難度較大,尤其是無(wú)法對(duì)液位進(jìn)行穩(wěn)定的控制;此工藝的實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)較高,容易出現(xiàn)脫苯塔淹沒(méi)的問(wèn)題,從而使得蒸汽主管道的流量表?yè)p壞[3]。

        針對(duì)上述問(wèn)題,對(duì)粗苯二工段再生器的油管作出如下改造,改造后的工藝流程如圖3 所示。

        圖3 改造后粗苯二工段工藝流程

        對(duì)比粗苯二工段改造前、后工藝流程,貧油不再通過(guò)液位差的壓力進(jìn)入再生器中,而是通過(guò)貧油泵的泵壓進(jìn)入再生器中,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)貧油穩(wěn)定進(jìn)入系統(tǒng)中,在一定程度上簡(jiǎn)化了操作難度;同時(shí),上述改造后的工藝流程可以有效避免淹沒(méi)脫苯塔等事故的發(fā)生。

        此外,對(duì)粗苯二工段進(jìn)行改造后還能夠降低系統(tǒng)的耗氣量,對(duì)改造前、后10 d 內(nèi)平均耗氣量進(jìn)行對(duì)比,得出如表1 所示的結(jié)論。

        表1 改造前后系統(tǒng)耗氣量對(duì)比 t/h

        如表1 所示,從整體上分析,對(duì)粗苯二工段的工藝流程進(jìn)行改造后,系統(tǒng)的平均耗氣量明顯減小,達(dá)到了改造的目的,同時(shí)也解決了以往粗苯二工段工藝流程所存在的問(wèn)題。

        對(duì)于粗苯二工段的控制系統(tǒng)而言,原控制系統(tǒng)相對(duì)落后,且在實(shí)際操作中存在操作繁瑣,上位機(jī)顯示不全的問(wèn)題。因此,針對(duì)上述問(wèn)題將對(duì)粗苯二工段控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化升級(jí)改造,改造后的控制系統(tǒng)基于PLC 控制器實(shí)現(xiàn),并為其上位機(jī)配置了工況機(jī)。

        2.2 粗苯二工段排渣方式的技術(shù)改造

        針對(duì)粗苯二工段目前所采用的排渣工藝存在的缺陷會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的同時(shí),也會(huì)影響現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身心健康,本小節(jié)重點(diǎn)對(duì)粗苯二工段排渣方式進(jìn)行技術(shù)改造。

        粗苯二工段傳統(tǒng)排渣方式將渣罐凝固后進(jìn)行排除,該種排渣方式導(dǎo)致渣料容易出現(xiàn)卡管或者卡罐壁的情況[4]。因此,改造后的粗苯二工段采用濕渣的方式進(jìn)行排除,改造后的排渣管道如圖4 所示。

        圖4 改造后粗苯二工段排渣管道

        如圖4 所示的虛線(xiàn)部分為改造內(nèi)容,從理論上講采用濕渣方式對(duì)渣料進(jìn)行排除,不僅可以減少排渣所需的洗油量,而且還能夠提高洗油的質(zhì)量?;谏鲜龈脑旌?,將粗苯排渣的溫度調(diào)整為230 ℃~233 ℃[5]。本次針對(duì)粗苯二工段排渣方式技術(shù)改造后的效果主要體現(xiàn)在洗油黏度和洗油消耗的對(duì)比,對(duì)比結(jié)果如圖5 所示。

        圖5 粗苯二工段排渣方式技術(shù)改造效果對(duì)比

        如圖5 所示,從2016 年3 月份正式實(shí)施改造后的排渣方式,經(jīng)分析可得出如下結(jié)論:

        1)圖5-1 中,2016 年3 月份度排渣方式進(jìn)行改造后,洗油黏度由以往的2~2.5,逐漸降低至1.6左右;

        2)圖5-2 中,在2016 年苯洗油的消耗最低為55 kg/t,最高可達(dá)75 kg/t;在2016 年3 月對(duì)排渣方式進(jìn)行技術(shù)改造后,苯洗油的消耗處于逐漸下降的趨勢(shì),并最終降低至46 kg/t。

        3 結(jié)語(yǔ)

        粗苯為當(dāng)前化工生產(chǎn)的主要原料之一,焦化廠(chǎng)生產(chǎn)中針對(duì)粗苯段工藝中存在的不足,本文重點(diǎn)對(duì)粗苯二工段工藝的控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,具體總結(jié)如下:

        1)針對(duì)粗苯二工段再生器,貧油不再通過(guò)液位差的壓力進(jìn)入再生器中,而是通過(guò)貧油泵的泵壓進(jìn)入再生器中,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)貧油穩(wěn)定進(jìn)入系統(tǒng)中,在一定程度上簡(jiǎn)化了操作難度;同時(shí),有效避免淹沒(méi)脫苯塔等事故的發(fā)生,減少耗氣量;

        2)針對(duì)控制系統(tǒng)采用PLC 控制器和上位工況機(jī)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)化改造;

        3)針對(duì)粗苯二工段排渣方式,將傳統(tǒng)干燥的排渣方式采用濕渣進(jìn)行排出,改造后系統(tǒng)的洗油黏度從2.2~2.5 降低為1.6,洗油消耗從最高的75 kg/t 降低為46 kg/t。

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