降低酮苯装置剂耗措施

温博，南远方，陈娟，刘超，辛明，王跃

（中国石油集团东北炼化工程有限公司 沈阳分公司，辽宁 沈阳 110167)

降低酮苯装置剂耗措施

温博，南远方，陈娟，刘超，辛明，王跃

（中国石油集团东北炼化工程有限公司 沈阳分公司，辽宁 沈阳 110167)

部分酮苯装置剂耗较高，造成产品不合格、资源浪费、污染环境等不良后果。阐述了在运酮苯装置的剂耗情况，分析了产品携带、密闭气携带、设备泄露等几大造成溶剂损耗的因素，并针对不同的损耗原因制定出稳定回收系统关键控制参数、降低密闭气排空量、减少密闭气体中溶剂含量等解决措施，通过采取这些措施可以大幅降低酮苯脱蜡脱油装置的溶剂损失，降低了装置的生产运行成本，同时减小了环境污染。

甲乙酮；甲苯；损耗；措施

对于酮苯装置而言，溶剂是十分重要的，没有溶剂就无法正常进行润滑油基础油及石蜡的生产[1]，溶剂不足也会直接影响到装置的运行，无法保证产品质量，同时大大增加生产操作的难度[2]。

经上个世纪三四十年代酮苯脱蜡脱油技术发展至八十年代已经成熟，除个别装置外，酮苯装置采用的溶剂都是甲乙酮-甲苯二元混合溶剂[3]，两种溶剂都容易挥发，尤其是甲乙酮属于易挥发物质，挥发到空气中与空气混合成一定比例的混合气，轻则污染环境，影响身体健康，重则形成爆炸性气体，危害生命安全。除挥发损耗外，蜡下油中的溶剂被带到下一工序，将影响该工序的操作，造成更大的消耗，而脱油蜡及脱蜡油中携带溶剂过量将直接导致产品不合格。

除此之外，溶剂的价格较贵，因此在脱蜡生产过程中必须千方百计地降低溶剂消耗。

1 溶剂损耗情况

根据2015年中石油在运12套酮苯装置相关数据显示，酮苯装置溶剂消耗最高为0.89 kg/t，最低为0.42 kg/t，平均为0.64 kg/t。2014年中石化在运酮苯装置相关数据显示，酮苯装置溶剂消耗最高为 6.15 kg/t，最低为0.53 kg/t。国内酮苯装置剂耗相对于美国的0.45 kg/t，日本的0.27 kg/t，都属于损耗较高的情况。溶剂消耗水平的差距，说明我们酮苯脱蜡的工艺技术、流程组合、设备操作等方面仍有待优化。

2 溶剂损耗分析

2.1 携带损失

在溶剂回收单元，产品携带甲乙酮及甲苯出装置是造成溶剂损失的一个最大的因素。经过滤单元过滤分离后的脱油蜡、脱蜡油及蜡下油携带不同比例的溶剂分别进入相应的溶剂回收系统[4,5]，经回收前3个塔蒸发后（五塔三效的回收系统是前3个塔，四个塔的回收系统是前 2个塔），超过 90%以上的溶剂被蒸出，再经后面两个塔（四塔及汽提塔）通过蒸汽汽提蒸发出剩余的少部分的溶剂后，产品中只存在痕量溶剂。但是在生产过程中，容易发生三次塔加热不够充分等情况，导致汽提塔负荷增大，或者汽提蒸汽量不足、温度不够时，导致产品带剂，造成溶剂损耗。

另一个携带损失是脱酮塔底废水排放时容易携带少量溶剂，造成溶剂损失。

由于产品携带及废水排放携带的溶剂损失约占溶剂总损失的70%以上。

2.2 排空损失

另一个导致溶剂损失的因素是密闭排空损失。真空过滤系统的密闭气经过一段时间的循环之后，含氧量增高，超过一定数值之后就需要排出一部分含氧量高的密闭气，再补充一部分新鲜密闭气。由于甲乙酮属于易挥发物质，甲苯也会挥发一定量的蒸气，与密闭气混合在一起，排空密闭气时，先经溶剂吸收罐吸收，然后进入尾气处理装置。在溶剂吸收罐中，密闭气携带的甲乙酮只能有一部分溶解在水中，甲苯蒸气几乎不溶解在水中，因此导致大部分溶剂损失。

影响溶剂排空损失的两个主要因素是密闭气排空量和其中的溶剂蒸汽含量。

2.2.1 影响密闭气排空量的因素

密闭气排空量与新鲜密闭气补充量密切相关，而影响新鲜密闭气补充量的主要因素是密闭系统漏入的空气量。

在正常工况下，过滤系统的密闭气使用量是有限的，更多所需更换新鲜密闭气的量会需要更多密闭气排空的空间。

因为对安全气氧含量有限制，密闭气氧含量是要保证在一定范围内的，当系统中漏入空气量较多，密闭气含氧量达到要求上限时，为保证生产安全，需要使用新鲜密闭气置换系统中的含氧量较高的密闭气，漏入空气多，需要置换的也就越多，这样密闭气排空量也随之增加。

2.2.2 置换的密闭气中溶剂蒸汽含量的影响因素

影响置换的密闭气中溶剂蒸汽含量的两个因素包括溶剂蒸发量和溶剂吸收设施效率。

密闭气中的溶剂含量与温洗溶剂温度、过滤机温洗周期和温洗时间有关。

生产过程中，运行一段时间的过滤机上会积蜡，导致过滤效果下降，生产能力降低，这就需要温洗操作，溶解并带走难以清除的微晶蜡及冰晶，以恢复过滤效果。温洗操作时，由于过滤机内部压力低，温洗溶剂进入过滤机时属于减压汽化过程。温洗时间长，溶剂温度高都会导致更多的溶剂蒸气闪蒸进入过滤系统，增加了密闭气中的溶剂含量。温洗频繁，也增加了进入密闭系统的溶剂蒸气量。

置换密闭气时，先将密闭气引入溶剂吸收罐，进行溶剂回收，经过溶剂吸收罐后进入VOCs装置处理。在一般处理条件下，提高吸收塔效率，会使塔内密闭气体溶剂含量降低。

2.3 设备的损失

还有一个造成溶剂损失的因素是设备泄露的损失。泵的填料函压盖、过滤机大盖和看窗等处，如果结构不严密就会漏出溶剂或溶剂气体，造成溶剂的损失。还有溶剂冷却器水的压力比溶剂压力低，当冷却器内的小管和花板的胀口有泄漏点，溶剂漏入水中，检查发现不及时，溶剂就会损失掉。

3 降低溶剂损耗的方法

3.1 降低携带损失

在正常操作中，要保证回收系统平稳操作，稳定各塔操作参数，如温度，压力等，保证前三个塔的溶剂蒸发量在95%以上，减小进入四塔和汽提塔的溶剂量；同时调节好汽提流量，汽提蒸汽温度，保证剩余2%左右的溶剂通过蒸汽汽提蒸发，尽量降低塔底产品携带的溶剂。

开工时，应提前开蒸汽，预热塔体并进行循环升温，当回收系统加热温度在170 ℃左右，方能往外送料。停工时，汽提塔最后关闭。此外，在开、停工中应避免出现溶剂带油或带蜡，应避免出现其他故障，造成开工时间拖长，加大溶剂损失。

3.2 降低排空损失

降低密闭气排空量、减小密闭气中溶剂蒸气含量都是降低溶剂排空损失的重要手段。

3.2.1 减少密闭气排空量

减少密闭气排空量应该从密闭气补充量及系统漏入的空气量降低等方面入手。

最低收购价政策包括粮食最低收购价政策和粮油临时收储措施。粮食最低收购价政策主要用于粮食主产区小麦和稻谷的收购上，当粮食市场价格低于最低收购价格，在这些区域由政府按照设定的最低收购价政策进行收购，而当市场价格高于最低的收购价格时，则由农户自行处理农作物。粮油临时收储措施主要针对玉米、大豆、油菜籽等，由中储粮总公司负责相关的收储任务，由其安排下辖企业或者其他一些有资质的企业进行收购，收购价格按照国家根据市场制定的临时收储价格执行。在此过程中严禁收购库存陈粮和国外进口转基因大豆。其目的是保护农民利益和发展粮油生产积极性，维护粮油市场稳定[14]。

①控制密闭气排空频率

对于密闭气含氧量的要求，我国规定含氧量≯5%，而日本、美国等国家规定≯8%，含氧量规定的不同导致我国酮苯装置排空频率要高于日本等国，这也是我国剂耗比他们高的一个原因。在正常生产过程中，保证密闭气氧含量≯5%时，应尽量避免置换密闭气。

②控制空气进入真空系统

生产过程中真空密闭系统容易漏入空气的因素有：真空系统中的负压部分吸入及法兰密封不严等情况。

应做好真空密闭系统，尤其是过滤机、真空泵入口等易漏入空气位置的检维修工作、开车前做好气密检查工作，避免系统漏入空气。

3.2.2 减少密闭气体中溶剂含量

降低密闭气中的溶剂含量、提高溶剂吸收设施吸收效率都可以显著降低排空密闭气中的溶剂含量。

控制温洗溶剂的温度、降低温洗频率都能使密闭气中的溶剂含量显著减少。

在满足过滤机温洗效果的要求下，应严格控制温洗溶剂温度，尽可能保证温洗溶剂温度在65～75℃之间，防止温洗溶剂温度超出80℃；在不影响装置产量及保证产品质量的前提下，尽量降低温洗频率，以减小溶剂闪蒸进入密闭气系统的几率。

②提高溶剂吸收效率

携带溶剂的密闭气进入VOCs处理装置前需经过溶剂吸收设备吸收挥发的溶剂，以往主要是用吸收罐吸收，罐中介质为水，但甲乙酮、甲苯在水中的溶解度很小，吸收溶剂量不大，现大部分采用蜡下油作为吸收介质，可以大大增加溶剂吸收量，同时，油中溶剂达一定浓度后可以输送至蜡下油回收装置，回收溶解的溶剂。

目前有的酮苯装置采用溶剂吸收塔回收密闭气中的溶剂，塔填料一般采用瓷球型，吸收油采用蜡下油回收系统的汽提塔底油，经换热器及水冷器冷却后约为40℃进入溶剂吸收塔对密闭气进行洗涤，溶解回收其中的溶剂。相对于简单的溶剂吸收罐，溶剂吸收塔排出的密闭气中的溶剂含量明显降低，证明了密闭气中携带的溶剂被蜡下油吸收。

③控制密闭气氨冷器出口温度

影响密闭气氨冷器出口温度的重要原因是溶剂含水的多少。在温洗操作时，脱水后的温洗溶剂中也会含有少量的水，其中一些水迅速蒸发到达真空过滤系统，氨冷器降温时会结冰析出，经过一段时间后会损坏或堵塞氨冷器，导致真空泵出口安全阀起跳，使过滤系统无法安全操作。

减少溶剂含水量一般有以下几种方式:

（a）增强原料储罐除水效果，防止伴热线介质漏出；

（b）一定时间内对溶剂罐和回收系统水冷器进行巡检；

（c）对干燥系统进行强化。确保干燥塔顶部温度小于 76 ℃；可以使蜡回收系统一次塔顶溶剂蒸汽当做所有热量来源，使用二次塔顶溶剂蒸汽当做备用热量来源(因为结晶系统中的水大部分混入蜡液中重新回到蜡回收系统，其中大量的水是由一次塔和二次塔的顶部蒸发而来)。

3.3 消除溶剂的漏损

①提高设备检修的质量。过滤机大盖、看窗、泵的填料函压盖应严密，阀门压盖应压好，冷却器应试验检查好。

②回收化验用过的溶剂。设备漏出的点滴溶剂以及设备检修是残存于设备中的溶剂应及时回收。

③当溶剂冷却器中的溶剂压力大于水压时，定期检查冷却器是否有漏，防止溶剂大量跑损，并应形成制度。

4 结 论

通过对溶剂损失的几点分析，制定出对应的解决措施，可以降低溶剂消耗，在保证装置平稳运行的同时节省了装置运行成本，保证了产品质量，并且降低了污染环境的几率，提高了工人的工作环境质量。

［1］黎秀基．优化高含蜡原料加工方案生产全精炼石蜡[J]．石油石化节能与减排，2015(5)：21-24

［2］罗志海．顺酐溶剂吸收装置的关键控制工艺分析[J]．当代化工，2014(11)：2325-2327

［3］余晶云．酮苯脱蜡装置中溶剂混入轻烃对生产的影响及解决方法[J]．广东石油化工学院学报，2016(3)：5-7.

［4］李宝中，吕宏光，王国斌,等．酮苯脱蜡改脱蜡脱油装置的优化设计方案[J]．石油化工设计，2015(1)：32-33.

［5］张文区．酮苯脱蜡技术在液体石蜡生产中的应用[J]．河南化工，2016(1)：48-50.

Measures For Reducing Solvent Consumption in Mek-Tol Unit

WEN Bo, NAN Yuan-fang, CHEN Juan, LIU Chao, XIN Ming,WANG Yue
（CNPC Northeast Refining amp; Chemical Engineering Co., Ltd. Shenyang Company, Liaoning Shenyang 110167, China)

The solvent consumption in some Mek-Tol units is high, which results in the unqualified products, waste of resources and pollution of the environment. In this paper, seasons to cause the high solvent consumption problem in the Mek-Tol unit were analyzed, such as product carrying, sealed air carrying, equipment leakage and so on. Some solutions were put forward, such as stabilizing the key control parameter of solvent recovery system, reducing the emptying amount of sealed air, reducing solvent content in sealed air, and so on. These measures can significantly reduce solvent consumption in the Mek-Tol unit, reduce the cost of operation of the device, and reduce environmental pollution.

Methyl ethyl ketone;Toluene; Consumption; Measures

TQ 012

A

1671-0460（2017）11-2297-03

2017-09-04

温博（1981-），男，辽宁抚顺人，工程师，工程硕士，2015年毕业于辽宁石油化工大学化学工程专业，研究方向：从事石油化工工程设计。E-mail：wenbo@hqcec.com。