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焦化粗苯回收工艺改造研究

2020-10-21屈春青

中国化工贸易·下旬刊 2020年3期

屈春青

摘 要:粗苯是一种常见的化合产物,其由焦炉煤气生成,并有着非常广泛的工业应用。鉴于此,很多企业都会对焦炉煤气中的粗苯进行回收利用,并利用粗苯生产出一些芳香烃产物,以此来提高企业的经济效益。但是就目前的焦化粗苯回收情况来看,仍然存在很大的利用空间。鉴于此,本文主要分析如何对焦化粗苯的回收工艺进行改造和处理。

关键词:粗苯;回收工艺;焦化物

粗苯作为一种焦化产物,其主要成分由苯、甲苯以及一些芳香烃组成,这类物质都属于非常重要的化工原料。鉴于此,如果化工类企业想要进一步提高自身的经济效益,就一定要对焦化煤气中产生的粗苯化合物进行回收利用和改造。

1 粗苯加工工艺论证以及选择

就当前各个化工企业对粗苯进行加工利用的方式来说,主要由以下几种模式构成:

洗苯工艺:

洗苯工艺是较为简单的一种粗苯加工模式,在进行洗苯之前,首先需要对焦化煤气进行降温,当焦化煤气的温度降低到25℃左右时,此时需要将降温后的焦化煤气引流至专业的洗苯塔内,通过回收粗苯中的苯物质来对其进行利用。在洗苯塔中对苯物质进行回收的过程中,还可以采用不同的方式对其进行回收。

比如可以通过洗油吸收法对洗苯塔中的苯物质进行回收,首先需要让洗苯塔中的洗油和焦化煤气充分接触,确保洗油充分吸收了焦化煤气中的苯物质后,然后再将洗油传送到洗苯塔中的脱苯蒸馏设备之中,从而通过蒸馏的方式从洗油中提取粗苯物质。当粗苯物质被提取完毕后,则可以将脱去苯物质的洗油通过冷却加压的方式重新传入到洗苯塔内进行循环使用。一般情况下,采用这类洗油蒸馏方式获取的苯物质可以用于合成氨长生产的材料。除了洗油吸收法之外,还可利用吸附法来吸收焦化煤气中的苯物质。

目前,很多工厂都会使用活性炭来吸附焦化煤气中的苯物质,当活性炭吸附的苯物质达到饱和后,可以直接利用水蒸气对其进行蒸馏然后获取相应的苯物质。但是这类苯物质回收方式仅限于焦化煤气较为纯净的情况,一般多用于化学分析实验,很少应用于实际的工业生产过程中。此外,还可以使用凝结法来对焦化煤气中的苯物质进行提取。在低温低压的情况下,当焦化煤气的温度低于临界点时,由于苯物质和焦化煤气的冷凝点不同,会导致苯物质析出,此时再对苯物质进行提取即可。但是在采用凝结法进行粗苯提取的过程中,一定要采用质量要求较高的设备,如果设备质量较差,极有可能导致粗苯泄露。

通过对上述几种粗苯回收方式的分析可知,其中可行性较强且符合实际工业生产需求的粗苯回收方式为第一种--洗油吸收法。而洗油吸收法又可以分为焦油吸收法和石油吸收法这两种不同的类型。虽然二者的基本流程类似,但是二者之间仍然存在一定的差异和区别。

结合大量的案例分析可知,用石油吸收法对苯物质进行回收利用,不仅可以有效降低油耗,同时其操作方式也相对简单。但是这类方法也存在一些问题如利用石油进行洗油吸收时,随着时间的推移,在洗油的过程中会产生少量的残渣,这类残渣不仅会导致加热设备阻塞,同时极有可能生产浑浊液,从而大幅降低洗油效率。鉴于此,在利用石油洗油时,一定要定期对其洗油产生的残渣进行清理。鉴于此,在实际的工业生产和粗苯物质回收利用过程中,组要采用焦油洗油方式来获取粗苯。

2 脱苯工艺优化措施

结合前文可知,利用洗油吸收法对焦化煤气中的粗苯进行吸收时,多采用蒸馏的方式提取粗苯。为了进一步提高粗苯的回收效率,操作技术人员需要将洗油的温度加热到300℃左右。但是在实际的生产过程中,很难保障该温度適中处于恒定。鉴于此,为了提高粗苯提取质量,很多化学工厂都会通过水蒸气蒸馏的方式来提取焦化煤气中的粗苯,这类方法即为气提法。气提法和洗油吸收法虽然看似不同,但是也存在一定的相似性,即气提法也可以分为蒸汽加热和管式炉加热这两种模式。

2.1 使用蒸汽加热法生产苯的工艺

使用蒸汽加热法生产一种苯时,此时需要按照洗涤工序将脱苯塔中的蒸汽加热到75℃左右,然后将洗油预热器装置中的蒸汽加入到140℃,此时,焦化煤气中的苯物质在高温蒸汽的作用下,会上升到脱苯塔的顶部,并从顶部溢出苯物质。为了确保苯物质的质量,还需要将提取过程中产生的水汽混合物进和洗油进行换热操作,并利用底部的冷凝设备就那些冷却,从而保障从顶部中溢出的蒸汽中含有纯度较高的苯物质。

2.2 使用管式炉加热法生产苯的工艺

利用管式炉加热法生产苯时,此时需要按照预先设定的洗苯方式促使洗油进入相应的分缩器内,然后再将脱苯塔内的气体进行加热,确保其温度处于70℃到80℃的区间范围内,此时脱苯塔中的气体受热后会自动流入贫富油换热器内进行假人,加热后的焦化煤气会进入脱苯塔进行加热,随后通过加热从脱苯塔顶部溢出相应的苯物质。以上两种不同的苯物质生产方式对比,采用管式炉进行加热时,由于富油的加热温度高达180℃,此时,相对的其脱苯程度较高,所产出的苯物质浓度和质量也相对较高。通过测量,采用管式炉进行加热是,此时贫油中的粗苯含量不足0.1%,由此可以估算,此时苯物质的回收率可以达到95%。

2.3 脱苯工艺优化措施

以上两种方式都是目前化工厂进行粗苯回收时经常使用的方法。这类方法不仅可以保障苯物质的浓度,同时也可以有效节约生产成本。但是为了更好地从焦化煤气中提取相应的粗苯,还应该采取以下措施来优化粗苯回收方式:

首先,技术人员需要对焦化煤气中的硫化氢含量和氨物质含量进行测定和控制。结合前文可知,在生产焦炭的过程中,会产生少量的氨物质和硫化氢气体,这两种气体都含有强烈的毒性和腐蚀性,如果想要从焦化煤气中获取高纯度的苯物质,就需要对煤气中的硫化氢物质和氨物质进行充分脱离。鉴于此,在实际的化工生产过程中,要尽量避免煤气中的硫化氢和物质和容易产生电流的物质相接触,避免硫化氢物质和电气设备中的金属材料发生腐蚀反应。

其次,在工业脱苯过程中,脱苯塔和管式炉所采用的材料都是高纯度的不锈钢材料,而其重要部件油气换热器采用的材质则是价格低廉的普通无缝钢管,鉴于此,如果条件充足,化工厂家有必要对油气换热器的材质进行更换,最好也将其更换为和管式炉盘管相同的材质。

再次,如有必要,可以恢复粗苯系统中的洗油槽设施。在实际的生产过程中,很多化工厂家都不会对洗油槽进行启用,很多厂家都会将本储槽当作洗油槽使用,一旦本储槽发生故障,此时会大幅降低粗苯的回收效率,鉴于此,化工企业可以将洗油槽投入正常使用。此外,化工企业还要定期对洗油塔外部附带的仪表进行校准,在实际的工业生产过程中,贫油的流量大小会直接影响粗苯的生产质量,如果贫油流量过小,此时会大幅降低粗苯回收效率;如果贫油流量较大,此时有会增加额外的能耗成本,鉴于此,一定要对洗油装置外的仪器进行定期校准,确保贫油流量处于额定范围内。

最后,还可以通过优化脱苯塔顶端的回流工艺来提高粗苯提取质量和效率很多化工企业在一般都借助调节脱苯塔顶部的泵出口大小来对回流量进行有效调节。但是一旦对泵出口大小调节失误时,此时极易诱发粗苯回流,如果粗苯过量回流,势必对脱苯塔设备造成损伤。鉴于此,可以借助调节阀对粗苯回流泵进口大小进行有效调整,从而保障粗苯回流苯和脱苯塔处于正常运转状态下。

3 总结

综上所述,粗苯物质属于焦化煤气产物,对工业生产和发展有着非常突出的作用。鉴于此,本文主要分析粗苯物质的回收和利用工艺,并从多种回收工艺中挑选出最佳的回收工艺对其进行分析。然后再结合化工企业的生产实例对粗苯回收工艺优化措施进行分析。

参考文献:

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