焦化厂粗苯提取方案的探讨

2022-09-10

粗苯中含有苯、甲苯、二甲苯等芳香烃, 是基础的化工原料。焦化粗苯弥补了石油苯产能的不足, 价值比较高。所以提高焦化粗苯提取工序的粗苯回收率, 是焦化企业提高经济效益的一种有效方式。

从荒煤气中提取粗苯采用的方法主要有洗油吸收法、活性炭吸附法和深冷法, 其中洗油吸收法动力消耗小、流程短, 简便易行, 得到了广泛采用。洗油吸收法根据洗苯塔在煤气回收工艺中的位置, 位于煤气鼓风机前为负压吸收法;位于煤气鼓风机后为常压吸收, 由于常压吸收较负压吸收, 提高了苯系物在煤气中的分压, 可提高苯的吸收率, 故国内普遍采用常压吸收法。经过洗苯塔后的洗油称为富油, 国内多采用管式炉加热富油的脱苯法, 下面就此方法进行探讨。

一、粗苯回收工艺的探讨

1. 洗苯工艺:

经过脱氨的煤气, 进入横管终冷器冷却至22-24℃左右, 再由洗苯塔下部进入;贫油由塔顶喷淋, 在洗苯塔填料内煤气与贫油逆向充分接触, 煤气中的苯系物进入洗油。煤气成为净煤气, 由塔顶出来送入煤气输送管道;贫油由于吸收了煤气中的苯, 成为富油, 流至塔釜, 由富油泵输送至脱苯工序。在实际生产中, 横管终冷器使用寿命比较长, 设备故障率比较低。而洗苯塔填料由于煤气或洗油中的杂质容易堵塞, 造成回收系统压力升高, 为此, 我们建议应配1台终冷器、2台洗苯塔, 当一台洗苯塔堵塞时, 切换到另一台。然后清理堵塞的洗苯塔, 备用。只有这样才能保证粗苯提取工序长期稳定的运行。

2. 脱苯工艺:

来自脱苯工段的富油经泵送至贫富油换热器后, 和贫油换热后, 进入管式炉被加热至175-185℃, 送入脱苯塔中部;由蒸汽管网的0.5MP饱和蒸汽经管式炉过热至420℃, 进入脱苯塔底部, 将粗苯气提至塔顶, 经冷凝冷却分离水后进入粗苯贮槽。热贫油经贫富油换热器后进入贫油贮槽, 用贫油泵送入一段贫油冷却器、二段贫油冷却器冷却后, 进洗苯塔塔顶喷淋。

此工艺为管式炉加热蒸汽气提法, 我们认为应采用管式炉加热富油, 减压蒸馏法, 能节约大量蒸汽, 已有焦化采用此工艺, 生产状况良好。

贫油泵抽送的贫油温度高, 影响贫油泵寿命, 我们把工艺改为热贫油经贫富油换热器和一段贫油冷却器冷却后, 再进入贫油贮槽, 这样, 贫油挥发少, 洗油的消耗量, 并有利于保护贫油泵, 延长贫油泵的使用寿命。

二、粗苯提取设备的探讨

1. 洗苯塔填料的选择

洗苯塔为填料塔, 尽可能的提高填料的比表面积, 由于比表面积大, 洗油和煤气的接触面积就大, 传质效率提高, 可提高富油含苯量。故应该选用瓷环或不锈钢波纹填料。

由于洗苯塔堵塞后人工清理, 费时费力, 且危险。故可采用蒸汽吹扫的方式进行清理, 要求填料具有耐高温, 高强度的要求, 由于瓷环易碎, 故采用不锈钢波纹网填料。

采用不锈钢波纹网填料还有一个好处, 即使是人工清理, 填料的复用率较高。不用整体更换填料, 只更换部分损坏的即可。

2. 管式炉的设计

为了管式炉正常运行, 高温管道和管式炉的炉管尽量选择316L材质, 提高高温管道的耐腐蚀性能, 降低管式炉的维修率。

管式炉的物料加热方法很重要, 来自贫富油换热器的富油先进入对流段, 对流段加热后, 然后进入辐射段强化提升温度, 这样可以保证富油的温度, 调节方便, 而且能量梯级利用, 节省煤气。

3. 换热器的选择

换热器尽量选择螺旋板换热器, 该类换热器具有单位体积换热面积大, 换热系数高, 占地面积小的优点。在材质的选择上, 贫富油换热器采用304不锈钢材质, 贫油冷却器采用普通碳钢材质。

4. 脱苯塔的选用

脱苯塔从最初的碳钢圆形泡罩塔, 到铸铁条形泡罩塔, 到今天的不锈钢垂直筛板塔, 经历了三个阶段

不锈钢塔耐腐蚀, 塔壁薄, 操作重量轻, 如果出现破损可以焊接, 塔板选用新型垂直筛板, 传质、传热效率高。

5. 泵的选型

在粗苯回收中, 油和苯泄漏容易引发生产安全事故, 故泵的选择至关重要。过去都选择机械密封油泵, 现在我们选择屏蔽泵, 但是安装时, 进泵流体必须增加过滤器, 以免颗粒物体进入泵体引起屏蔽泵损坏。

结论

选择合理的工艺及设备, 并把握好进入粗苯工段的煤气各种参数, 才能保证粗苯工段的长周期运行, 提高粗苯收率, 增加经济效益。

摘要：粗苯主要由轻苯和重苯, 轻苯为苯、甲苯、二甲苯的混合物, 重苯为三甲苯、茚、萘、氧茚等的混合物。最大限度的提取荒煤气中的粗苯成为焦化企业研究的重点。本文从粗苯提取工艺和设备两个方面进行探讨, 得出以下结论:选择合理的工艺及设备, 并控制好粗苯提取工序的煤气温度、焦油含量, 选取合适的流量比 (焦炉煤气和洗油) , 选取处理能力满足要求的洗苯塔, 才能提高粗苯的回收率, 保证稳定的经济效益。

关键词：粗苯提取,提取工艺,提取设备