粗苯加氢精制生产工艺的优化与探究

张文

（四川省达州钢铁集团有限责任公司，四川达州 635002）

粗苯加氢精制生产工艺的优化与探究

张文

（四川省达州钢铁集团有限责任公司，四川达州 635002）

四川省达钢集团50kt/a粗苯加氢精制装置生产五年来，随着生产的进行，越来越多的工艺情况逐渐显现，很多情况呈规律性发生。这里将装置过去五年生产中所遇工艺、设备、废气排放等情况及相应处理、优化方法做一个归纳总结。

重组分；循环气；过滤器；物料；堵塞

近年来，公司认真贯彻落实科学发展观，准确把握国家产业政策要求，以创新为抓手，及时调整企业发展战略，努力转变发展方式，抢抓市场成长机遇，走长期可持续发展道路。为进一步落实公司向化工产业转型，公司于2009年上马一套50Kt/a粗苯加氢精制装置，装置于2010年3月正式投产，现在年生产量能达到设计值50kt/a，其中，纯苯精制率达到99.95%以上，甲苯精制率达到98.00%以上，三苯回收率达到98.50%以上。

1 装置介绍

50kt/a粗苯加氢精制装置工艺采用甲醇驰放气变压吸附提纯氢气和粗苯加氢脱硫精制纯苯等技术，生产控制上采用DCS集散控制系统[1]，由DCS系统进行监视、操作、报警、联锁和控制，尤其对关键电器和运转设备进行远程控制，实现自动化管理[2]。同时，该装置三废排放少，对环境影响小，安全消防上采用气防、消防联锁系统，并与DCS系统挂接，且互为冗余，措施较完善，抗风险能力较强。

加氢精制生产能力为50kt/a，三苯回收率≥98%，可以年产精制纯苯34 000t/a，甲苯5 000t/a，二甲苯2 000t/a。同时，还有少量非芳烃及溶剂油。由于装置采用了加氢法，替代用高污染的硫酸法处理焦化苯，因此产生了巨大的社会效益。

2 原料预处理工序

2.1 压力与自动调节

两苯塔作为一个常压精馏塔，在生产过程中属于工艺性能比较稳定的设备。由于它的工艺指标稳定性能较好，在生产过程中，整个工序均可以自动调节，以减少人工操作强度。值得注意的是，两苯塔的稳定性主要基于其塔内压力变化，而塔内压力与蒸发器（T301）底部采出量有直接关系。因此，当蒸发器（T301）底部采出量变化较大及两苯塔内部压力变化较大时，要注意塔内原料、回流及重组分物料采出量的变化。

2.2 关于废油的回收

废油的主要构成是水和原料油，且水的量远远大于原料油的量。因此，在回收废油时，要特别注意两苯塔内的压力变化。通过控制废油量的大小，避免油水共沸现象的发生。通过控制热源（蒸汽）量供给的大小，以保证塔内的热量平衡。

2.3 关于二甲苯塔塔底重组分的回收

本装置设计的二甲苯塔采用间歇蒸馏的方式生产，因此，在生产一段时间后，需要对其塔底重组分物料进行回收。首先，在回收过程中，需保证二甲苯塔内压力处于非负压状态。最好采用打开塔顶放散阀，使塔内处于常压状态。其次，在回收过程中，需用到两苯塔重组分输送管线。因此，在准备回收时，需要大量采出两苯塔内重组分物料的量，保证在回收过程中两苯塔的物料平衡和热量平衡。

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2.4 关于蒸发器底部重组分的回收

蒸发器底部主要回收轻苯中的微量重组分。这里需要注意，虽然重组分的量在整个原料油中的比重较小，但如果这里没有完全回收重组分，一旦其进入反应器将对反应器中的催化剂造成致命伤害。因此，蒸发器底部的重组分一定要及时全部回收。必须在蒸发器底部出口管线处安装过滤器，及时清除杂质和不纯物，保证管道畅通。此外，还要做好管道线路的保温工作，减少管线内重组分物料的热损失，保证管道不被堵塞。

3 压缩循环工序

3.1 循环气的排液工作

循环压缩机的存在保证了循环气的定向反复循环利用，循环过程中难免出现循环气带液的情况。为了有效避免液态物料进入压缩机，从而对压缩机机体带来伤害风险，及时有效地排液尤为重要。

3.2 循环气的温度

压缩机的往复作用必然产生摩擦生热的效果。因此，循环气的温度是否匹配直接影响压缩机的使用寿命。所以，在日常生产中，尤其是冬夏季生产中，要注意循环气温度的匹配工作。

3.3 循环气的流量

4 加氢工序

4.1 原料泵负荷问题

在生产过程中，原料泵会出现不能保证正常生产负荷要求的情况。出现这种状况的原因主要有三方面：1）泵体本身的问题，即泵体本身损坏或泵体过滤器堵塞；2）输送管线的问题，因为轻苯中所含的重组分物料、化学不纯物和其他杂质导致的管道线路堵塞；3）蒸发器负荷过大或加氢系统压力增大导致的变相增加泵体本身负荷的情况。

4.2 反应器与原料状态

反应器的工作要求反应物料必须以气相形式通过催化剂床层。但是，生产过程中在高循环气流速的带动下，难免有少量液态物料被带入。因此，预加氢反应器底部的排液工作必须定时高效地进行。切记，一旦大量液态物料进入催化剂床层，会导致短时间内催化剂的大面积结焦，反应器的进出口压差成几何倍数值增长。

4.3 关于水洗问题

随着生产的进行，反应中生产的盐类物质会部分附着在换热器及物料输送管道阀门上。因此，必须定期对换热器及输送管线进行水洗。需要注意氢气（循环气）换热器水洗时的特殊性：氢气（循环气）换热器的管壳程分别输送的是循环气和加氢油，而其他换热器的管壳程分别输送的是原料油和加氢油。

水洗过程中，随着水洗的进行，必然导致循环气温度降低，从而降低循环气压力，导致加氢系统压力下降，致使系统氢气分压下降。为了补充氢气压力（系统压力），会加大对系统氢气的补充量，这时，由于氢气大量富集，主加氢反应器内原料油和氢气会加速反应，甚至有副反应发生。这就是为什么在水洗氢气换热器时，主加氢反应器会大幅升温的原因。

5 脱轻工序

脱轻工序保证了水和硫化氢与加氢油的彻底分离。在生产过程中，要注意硫化氢气体的理化特性，减少硫化氢气体的直接放空，避免硫化氢气体对环境的污染和对设备的腐蚀。同时，硫化氢气体点火时能在空气中燃烧。当因火炬系统故障硫化氢气体采用高空放空时，要特别注意硫化氢气体因雷击着火。

6 精馏工序

6.1 精馏操作要点

精馏操作要注意两个要点：稳和准。在日常操作时，切记不要大幅度、大手大脚地调整参数值。不管是进料量、回流比，还是热源供给量，都要缓慢加减，以达到“稳中求胜”的目的。在面对工艺参数的调整时，要做到“准”，准确、准时、准量，以达到“准确无误”，从而保证精馏操作的质量平衡、热量平衡和气液平衡，进而达到精馏操作的最佳状态。

6.2 萃取塔和溶剂再生塔

萃取塔和溶剂再生塔因萃取剂的循环使用及产生的结果，铸就了它们在精馏工序中的紧密关系和重要作用，可以说它们是精馏工序的“心脏”。由于萃取剂结晶点低和沸点高的特点，在萃取塔和溶剂再生塔开车时要两塔同时进行，且尽可能快地建立两塔的物料流循环工作，以达到快速给两塔物料升温的目的。同时，日常生产中需要短时停车时，最好用最少量热源维持两塔的保温循环工作，不要彻底全部停车，以便最快恢复生产。

7 关于堵塞问题

因为生产物料的特点，堵塞问题贯穿本装置整个工艺流程。堵塞问题处理时的棘手和带来的严重后果都不允许有堵塞事故的发生，处理堵塞问题的关键在于对源头进行处理。首先是对粗苯原料的质量严格把关，其次是在生产工艺前端的工艺管线上设置可靠的易清理的过滤装置，并及时清理过滤装置，严格按照操作规程完成每一步骤工作，从而保证生产工作顺利高效进行。

Optimization and Exploration of Crude Benzene Hydrogenation Refining the Production Process

Zhang Wen
(Sichuan Dazhou Iron and Steel Group Co., Ltd., Sichuan Dazhou 635002)

Since the refining device of 50kt/a crude benzol hydrogenation of Dazhou Iron&Steel Group is put into production for five years, more and more processing conditions appear gradually and regularly with the progress production. In this paper, the technology, equipment and exhaust emissions which the refining device encountered in the whole production over the last five years, as well as the corresponding treatment and optimization methods, are summarized.

Heavies;Recycle Gas;Filter;Material;Clogging

TQ522.62

A

2096-0387（2016）01-0027-03

张文（1982-），女，四川人，硕士，高级工程师，研究方向：化学工业研究。

[1]王松汉.化工单元过程[M].北京:化学工业出版社,2002:67-80.

[2]邓建强.化工工艺学[M].北京:北京大学出版社,2009:122-131.