基于负压脱苯工艺的焦化厂发展探讨

赵立海

（神华巴彦淖尔有限责任公司焦化厂，内蒙古 巴彦淖尔015300）

1 引言

应用负压脱苯工艺往往能够降低焦化厂脱苯作业的操作压力，进而实现对脱苯过程蒸馏温度的降低，由此不仅能降低脱苯作业对能源消耗的需求，也能在一定程度上减少焦化厂生产过程中的污染物排放量。尤其在应用负压脱苯工艺时，还能利用高温热贫油来代替水蒸气作为热源，在进一步降低废水、废气排放量的同时，更能为现代社会创造出优良的环境效益。

2 负压脱苯工艺的概述

2.1 负压脱苯工艺的原理

负压脱苯工艺通常以精馏原理作为工艺核心，经由该原理中对液体压力、沸点与挥发三者间的联系与利用，从而实现以真空泵为基础设施的脱苯塔减压工作。同时，通过脱苯塔内富油表面压力的降低，富油内部的组分沸点也会得到相应降低，由此在低于常压脱苯工艺中操作温度的条件下，实现蒸馏脱苯的操作。由于负压脱苯工艺中操作温度和压力明显降低，故在富油内部的粗苯物质也往往有着更高的挥发度，这无疑会便于脱苯工作的开展，并具有提升脱苯效率的意义。此外，应用负压脱苯工艺时，由于对相关温度、压力的需求较低，故该工艺往往能基于同样的生产负荷下，具备比其他生产工艺更低的耗热、能耗特性，进而还能有效控制脱苯过程中产物分解与聚合损失的现象，降低对能源的消耗与损失，应用负压脱苯工艺往往具有与现代可持续发展战略相契合的重要意义[1]。

2.2 负压脱苯的操作流程

负压脱苯工艺的具体操作流程较为繁杂，在该流程中通常要先将终冷洗苯装置传输的富油通过油气换热器和贫富油换热器进行换热处理，直到富油温度达到170℃后再将其传输至脱苯塔内。随后利用循环泵将脱苯塔底部的热贫油从塔中抽出，并将贫油传输至管式炉内进行加热，持续加热到230～245℃后可将贫油再次传输回脱苯塔底部，以将其用作脱苯塔的蒸馏热源。而在脱苯塔顶部排出的粗苯蒸汽则要先将其依次传输至油气换热器、粗苯冷凝冷却器内，在冷却完成后将粗苯传输至粗苯回流槽，并可通过粗苯回流泵将部分粗苯蒸汽传输至脱苯塔塔顶作回流之用，而其余的粗苯蒸汽则可传输至粗苯中间槽中，再通过粗苯产品泵将其运输到油库内部进行储存。同时，针对脱苯塔底部剩余的热贫油，则可以利用热贫油泵抽出，并通过贫富油换热器与贫油冷却器的处理后，运输至贫油槽内，而后再次利用冷贫油泵将贫油抽出，再经由贫油冷却器的二次冷却，待其温度冷却至27～29℃后传输至终冷洗苯装置处。对于在粗苯回流槽顶部所排放的不凝气体也可加以利用，可先通过不凝气体冷却器将不凝气体进行冷却，而后再通过真空泵抽出相关气体并运输至送风机前的煤气管道处，在该处经由真空泵的真空抽气工作，从而实现对脱苯塔顶部压力的调控，以保证在进行相关的工艺操作时能够拥有适合的负压条件[2]。同时，脱苯塔内的热贫油也可进行再生处理，但通常来说，在脱苯塔抽出的热贫油中，仅有1%～5%的热洗油能够在经由管式炉的加热处理后，运输至再生塔内进行再生处理。至于再生塔顶部的热洗油，则可利用再生塔循环泵将其抽出，而后放置于管式炉内进行加热，持续加热到240～255℃后，再将热洗油传输至再生塔底部作为再生塔内的蒸馏热源。塔底其余的热洗油则可存放于残渣槽中，并在残渣泵抽取后将其运输至油库内进行储存。

而在对负压脱苯工艺中的其他装置及装置内成分进行处理时，具体的处理内容为：系统运行所消耗的洗油一般由相关人员利用富油泵将洗油从洗油槽中抽出，而后再补入系统内用于运行消耗。对回流槽中的分离水进行处理时，则是先将其排入分离水放空槽中，再通过再用泵的抽取将其运输至终冷中间槽。对贮槽不流气的处理，则是将不凝气集中于鼓风机前的吸煤气管道中。

3 在焦化厂中应用负压脱苯工艺的优势

从负压脱苯工艺的具体操作可以发现，应用负压脱苯工艺时，常会以热贫油的循环利用代替传统脱硫中的蒸汽作为热源，这不仅减少了分离水的产生，也具备节约能源、减少排放的优势。并且该脱苯工艺中所应用的负压环境也能在一定程度上强化洗油中苯的挥发度，以此降低脱苯工艺对蒸馏温度的需求，由此不仅降低了脱苯工艺对热源、热量的需求，也在一定程度上提高了脱苯效率。对比焦化厂传统生产过程所应用的常压脱苯法，负压脱苯工艺往往还具备循环水、电能、洗油等成分消耗较小的优势，如负压脱苯工艺中由于不利用水蒸气，故在应用该工艺的脱苯工作中，粗苯冷凝冷却器往往只需承受较小的热负荷，由此相关冷却器对冷却媒介的消耗也相对较低，进而能有效降低脱苯工作中对循环水、低温水的消耗[3]。同时，在脱苯工作中，污水量也常与水蒸气的应用量成正比关系，故管式炉常压脱苯法往往会产生大量污水，继而对现代环境保护工作造成负面影响。在脱苯工艺的放散气体排放方面，应用负压脱苯工艺往往能够将相关气体集中到鼓风机前的吸煤气管道内，以此便于环境保护工作的开展。而且在负压脱苯工艺中，所应用的脱苯塔、再生塔都可应用不锈钢作为制造原料，不但能保证负压脱苯工艺中相关设备较长的使用寿命，也能在一定程度上保障脱苯质量。在脱苯塔内还可应用现代新型的悬空式塔盘，该类型塔盘通过悬空溢流堰式设计，不仅具备较低的阻力，还能实现塔盘的自动清洁功能，更具备提升脱硫塔蒸馏效率的作用，进而带动蒸馏塔整体脱硫效率的提高。而在上述负压脱硫的应用流程中，脱苯塔、再生塔均采用了双炉膛结构，即塔中、塔底均可进料的方式，并且通过在塔底应用管式炉的循环加热，也能在一定程度上降低对能源、热源的消耗[4]。同时，管式炉中也能应用双炉膛结构，从而将炉内的辐射部分分为基于相同对流部分的两个不同结构。由此在对脱苯塔、再生塔进行循环加热时，就可将不同塔内的循环油传输于炉内不同的辐射部分，不仅能够确保炉内热量满足循环油的不同加热需求，也能减少设施占地面积，起到降低生产设备占地面积的作用。

4 负压脱苯工艺对焦化厂发展的有利影响

现阶段，负压脱苯工艺已得到了良好发展，相应的对负压脱苯工艺的应用也得到了一定优化。在现阶段的焦化厂中，往往能够基于自动化设计的大中型焦炉实现半自动化的负压脱苯工艺，并结合负压脱苯工艺本身所具备的自动化生产性能，从而提升焦化厂的生产效率。例如，新型悬空式塔盘装置，其本身具备的自清洁功能还能与焦炉中自动除尘、废物处理等工作相结合，再加以现代联锁系统、机械自动化运行技术、焦炉加热自动控制技术等的应用，从而深入提高焦化厂生产的自动化程度[5]。在提升生产效率的同时，由于负压脱苯工艺废物排出量较低，故应用该工艺往往能降低废水、蒸汽的处理费用，再加上该工艺对贫油、洗油的循环利用，还能降低煤气费用。综上，负压脱苯工艺还能显著降低焦化厂生产过程的相关成本。由于对焦化厂生产效率的提高和生产成本的降低，应用负压脱苯工艺无疑能为焦化厂发展的坚实基础。

5 结语

综上所述，与常压脱苯工艺相比，负压脱苯工艺往往具备更低的资源消耗与更小的环境污染，尤其是系统废弃不外排、不应用水蒸气等特性，更是使该生产工艺具备优良的环境清洁性能。故应用该生产工艺，往往能使焦化厂创造出良好的经济效益与环境效益，保证焦化厂稳定运行，符合可持续发展理念，进而促进焦化厂的持续健康发展。