三混萘油连续碱洗脱酚工艺的改进与应用

王欢 蒋淑艳 薛汝忠 赵飞

山钢集团莱芜分公司焦化厂 山东莱芜 271104

一、前言

我国传统焦油加工工艺由焦油蒸馏系统及工业萘生产系统两部分组成。焦油蒸馏系统采出的三混萘油组分经过三混萘油连续碱洗脱酚单元后，将酚含量降低至0.5%以下，作为原料进入工业萘生产系统。三混萘油连续碱洗单元是连接焦油蒸馏系统及工业萘生产系统的关键流程，其运行效果直接影响着整个焦油加工生产线的运行是否顺畅，直接影响工业萘产品质量。

二、原状况分析

莱钢焦化厂三混萘油连续碱洗脱酚单元采用酸碱强制混匀工艺，将三混萘油组分与过量的稀碱通过泵的输送作用，在管道混合器中强制混匀，再依次进入三座连洗塔。三混萘油组分中的酚与稀碱发生酸碱中和反应后，生成互不相溶的萘洗两混萘油与酚钠盐溶液，通过人工控制出口阀门的开度，自连洗塔上下两个采出口分别采出。

该系统在实际运行状况存在如下问题：

在生产调节方面，由于三混萘油连续碱洗系统的主体设备连洗塔各组分的采出控制需要人工进行判断及调节，操作难度大，易造成各组分分离效果差，影响后续工业萘生产系统及粗酚生产系统的正常运行。

在环境保护方面，由于三混萘油连续碱洗系统配套连洗泵为填料密封离心泵，需要大量冷却水进行泵头及填料冷却，且跑冒滴漏现象时有发生，产生大量工业废水，环境保护工作压力巨大。

能源消耗方面，由于连洗塔控制困难，部分酚盐随已洗萘油进入工业萘原料槽。为确保工业萘生产系统的正常稳定，车间采用“一槽加温，一槽静置，一槽生产”的原料萘油生产组织模式，去除原料萘油槽中的酚盐并保证进入工业萘系统的原料萘油温度在80℃-90℃。当前化产精制车间工业萘系统原料萘油处理量为10000t/a，消耗普通蒸汽2160t/a，生产成本居高不下。

三、三混萘油连续碱洗技术改造

1.连洗塔采出口位置改造

三混萘油呈现非极性状态，酚盐为水溶液，呈现较强极性状态。根据相似相溶原理，两者互不相溶，三混萘油在上方，酚盐在下方，两者之间有较为清晰的分界面。

多次测量一次萘油、二次萘油、中性酚盐及碱性酚盐四种组分密度，分别取均值作为四种组分计算密度，并通过查阅设计图纸并进行理论计算，重新确定连洗塔各采出口位置。由于连洗塔内部存在可燃介质，无法通过动火作业改动采出口位置，因此通过出口管道设置U型封管道的方式进行内部液位控制，同时在U型封管道上方设置汽套放散管，防止虹吸现象的出现。通过以上技术改造的实施，实现萘油与酚盐分界面的稳定，继而实现二者的自然分离。

图一 连洗塔改造示意图

2.运转设备升级改造

通过多方调研，确定磁力驱动泵能够满足三混萘油连续碱洗系统的生产需要，并根据一次油与二次油介质性质及温度等工况条件，确定磁力驱动泵特性曲线，完成磁力驱动泵选型工作，采用无泄漏、内部介质润滑冷却的磁力驱动泵替代填料密封离心泵，从根本上杜绝了跑冒滴漏的产生，减少新水消耗，降低工业废水的产生。

四、改进效果

通过改造后，三个连洗塔由之前人工调节改进为介质自然分离，萘油与酚盐在塔内的行程达到最优，反应更加充分，分离更加彻底，保证了萘油和酚盐的质量，减少了中性油的产生,工业萘收率提高0.01%，中性酚盐产量提高3t/d。

由于萘油和酚盐的彻底分离，基本杜绝酚盐进入工业萘原料槽。在此基础上，原料萘油的生产组织模式可以由“一槽加温，一槽静置，一槽生产”改进为“随进随用，单槽运行”，完全消除蒸汽加温、介质静置及酚盐抽取工序，降低蒸汽消耗2160t/a，降低废水产生量2160t/a，减少职工劳动强度。

连洗泵由填料密封离心泵改型为磁力驱动泵后，降低新水消耗7920t/a，降低工业废水产生量7920t/a，生产成本下降，环境保护工作压力降低。

结论

三混萘油连续碱洗工艺的改进与应用，解决了人工控制组分采出造成各组分分离效果不良的问题，稳定了连洗塔内介质分界面，保证了萘油和酚盐的质量，保障了下游工序的生产系统及产品质量的稳定，并通过运转设备的升级改造及下游工序生产组织模式的改进，大幅降低能源消耗，降低工业废水的产生，从而降低生产成本，降低环境保护工作压力，提高企业的生产效益及对外形象。