莱钢焦化厂提高轻苯收率的工艺方法

2018-05-11丁敏

山东冶金 2018年2期

丁敏

1 现状分析

莱钢焦化厂采取洗油萃取、蒸馏提取轻苯工艺。轻苯工序因生成流程复杂，影响因素多，导致轻苯收率有时会出现较大波动。焦化厂轻苯收率正常维持在1%～1.05%，但个别时段，轻苯月平均收率最高相差0.07%，占平均收率的15%左右。这种较大范围的波动，对化产品利润和煤气净化效果均造成一定影响，为此对影响因素进行了分析，并采取了改进措施，从而提高轻苯收率。

2 主要影响因素分析

2.1 客观因素

配合煤挥发分是影响化产品收率最主要的外部因素，挥发分越高，苯族烃、焦油等化产品产率就越高，对应回收收率就越高。在保证焦炭质量前提下，提高配合煤挥发分是提高苯、焦油等化产品产量的主要途径。

2.2 工艺因素

轻苯的回收主要包括终冷洗苯和富油脱苯两道工序，影响工序稳定运行的主要因素分析如下。

2.2.1 管式炉运行效率

在粗苯蒸馏系统中，提高富油预热温度到180℃～190℃，可以使脱苯塔内部各组分的蒸汽压力增大，从而使粗苯的蒸出率也增加，贫油含苯降低，粗苯管式炉蒸馏工艺可使贫油含苯降到0.5%以下。

2.2.2 循环洗油的质量

洗油在循环使用中，吸收苯族烃的同时还会吸收一些不饱和化合物，如苯乙烯、环戊二烯等。这些不饱和化合物在煤气中硫化物的作用下，或在加热脱苯条件下，会聚合成高分子沥青性质聚合物并溶解在洗油中，因而使洗油质量变坏；同时，蒸馏过程中部分轻质馏分被蒸出，其密度、黏度、相对分子量均会增大，吸收苯族烃能力降低。

2.2.3 塔顶油水分离器

脱苯塔顶油水分离器作为脱苯系统一个重要装置，直接影响脱苯塔稳定运行。日常生产中，如果油水分离效果差，导致大量分离水进入脱苯塔内部，容易导致系统带水，脱苯塔塔压波动大，影响脱苯效果。

2.2.4 终冷塔后煤气温度和二段贫油温度

控制好终冷塔后煤气温度和二段贫油温度，在保证洗油吸收推动力较高的前提下，可以有效减少煤气中饱和水冷凝后进入循环油，使循环油含水控制在1%以内，保证富油预热温度。

3 工艺方法改进

3.1 提高配合煤挥发分

按照焦化行业的通用计算方法，在配煤Vdaf为20%～30%的范围内，轻苯理论收率可依下式计算：

假设挥发分取值25%～30%，取整数，通过公式计算得出结果如表1所示。

表1 挥发分与收率 %

选取该厂老区、新区2017年11月份实际生产数据，通过理论公式计算可得出老区、新区轻苯收率，如表2所示，煤耗均按1.325计算。

表2 轻苯理论与实际收率 %

两区挥发分差值1.99%，轻苯理论收率相差0.11%，实际收率相差0.09%。由此可以得出，轻苯收率受挥发分影响较大，配合煤挥发分每提高1%，轻苯理论产量对应提高约4.5%。

3.2 稳定管式炉运行

管式炉在使用过程中，煤气中焦油等杂质容易在煤气烧嘴处结垢，导致煤气量变小，炉膛内火焰变短，加热效果变差。煤气消耗量较高的情况下，富油预热温度很难达到规程要求的180～190℃；过热蒸汽温度一般只能控制在360～380℃。为改善这种现象，通过摸索，自制工具对管式炉煤气烧嘴进行在线清理，有效提高煤气燃烧效率，过热蒸汽温度可以控制在410～450℃，减少了脱苯系统蒸汽消耗0.5～1 t/h。

3.3 提高循环洗油质量

为保证循环洗油质量，在保证洗油再生器稳定运行的前提下，每隔1 d对洗油再生器进行排渣操作，排渣完成后，补加新洗油。定期联系质检部门对循环洗油进行化验，在严格控制洗油300℃馏出量＞90%的前提下，尽量将270℃馏出量控制在≥60%。通过强化管理，在保证洗油质量良好的前提下，脱苯工序洗油消耗一般控制在40～50 kg/t。

3.4 合理控制终冷塔后煤气温度和二段贫油温度

一般每年7—9月份，因气温升高，二段贫油温度很难按照规程要求控制在30℃以内。通过对前期操作记录查看，二段贫油温度最高能达到36℃，此温度下，循环洗油苯蒸汽表面分压较大，洗油吸收煤气中苯族烃推动力变小，吸收效果变差。通过质检检测，夏季气温较高时，洗苯塔后煤气含苯能达到7 mg/m3。

为消除温度对洗苯效果的影响，通过对区域内包括贫富油换热器、一段贫油冷却器、二段贫油冷却器和轻苯冷凝冷却器在内的19台换热器的冷却水、换热介质进出口温度进行检测，对检测过程中发现的换热效果较差的换热设备进行了高压清洗和酸洗，以提高换热效果。同时，每月对换热器进行1次全面检测，保证换热效果，煤气温度控制在28～30℃的最佳范围内。

洗苯和富油脱苯两工序相互影响，每个工序能否稳定运行都直接影响另一工序的运行质量。如果富油脱苯工序生产不稳定，富油脱苯效果较差，导致脱苯后的贫油苯含量较高，直接影响脱苯工段洗油吸收效果，最终导致洗苯塔后煤气含苯偏高，大量苯无法回收；同时，如果终冷洗苯工序温度控制不好，煤气中饱和水冷凝后进入循环油，会导致富油加热效果不好，脱苯效果变差，必须进行综合管理。为提高洗苯效果，组织对洗苯塔进行离线清洗，利用热贫油对洗苯塔内轻瓷填料进行冲洗，避免洗油和煤气中杂质长时间运行堵塞填料通道，造成洗油在填料层内偏流，影响洗苯效果。