王霞

摘 要：本文根据宣钢焦化厂实际情况，通过工艺改造和操作优化手段，解决轻苯收率低的问题，希望其中的方法能给同行以借鉴。

关键词：工艺改造；操作优化；新脱苯塔；旧系洗苯塔

中图分类号： TQ241 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）27-169-2

0 引言

河钢宣钢集企公司轻苯回收与分离，采用焦油洗油洗苯和管式炉加热富油法蒸馏脱苯工艺。其工艺特点是：富油采用管式炉加热，一塔式流程生产轻苯，脱苯蒸馏后贫油进入新旧两系洗苯塔进行洗苯，回收煤气中的苯族烃，整个装置是在年产90万吨焦炭相配套的基础上改造为与年产150万吨焦炭相对应的工艺。旧系洗苯塔运行了20多年，新脱苯塔从投产至今已有4年。轻苯收率一直不高，在0.74%—0.76%之间，其主要原因是有许多不配套的地方存在。为此，需要从各个角度进行工艺改造和操作优化，以达到最大效益。

1 工艺改造

1.1 原因分析

1.1.1 脱苯塔超负荷运行

该厂洗苯工序采用两洗苯塔并联洗苯，一塔式脫苯生产工艺，所需循环洗油量远远大于一塔洗苯一塔脱苯生产工艺所需循环洗油量。在整个油路循环系统中，无形中增加了富油流量，从而导致了脱苯塔超负荷运行，带来了一系列工艺指标难以控制。

1.1.2 脱苯塔塔盘漏液、泡罩破裂

脱苯塔超负荷运行，加速了脱苯塔的损坏程度，在生产操作中，出现了脱苯塔顶温难以控制、蒸汽穿膛现象，且侧线采出为气态，产量低下。从而判断脱苯塔内部有问题，需内部检修。根据图纸分析、探讨，初步断定为脱苯塔塔盘漏液、泡罩破裂。

1.1.3 旧系洗苯塔阻力大

旧系洗苯塔自开工到现在，已运行了20多年，洗苯塔阻力高达4500—5000Pa（指标为不大于1500 Pa），严重影响了洗苯效果。

1.1.4 油油换热器串漏

在操作中，贫油含苯高达0.8%，通过油油换热器出入口贫油进行化验、分析，判定油油换热器有串漏现象。

由于在轻苯生产操作中存在上述缺陷，导致轻苯收率最低达到0.70%，通过上述问题的深入分析，寻求改造办法，优化操作，进行了一系列改造。

1.2 改造方法

1.2.1 在旧系洗苯塔上加循环段，降低脱苯塔负荷

从旧系洗苯塔底部的富油槽中，分出一部分富油，利用富油备用泵，重新打入塔内，进一步洗苯，在保证洗苯效果的情况下，降低入旧系洗苯塔的贫油量，从而降低整个系统的油循环量，实现降低脱苯塔负荷的目的。

改造后，富油含苯由1.80%增加到1.92%，效果非常明显。

1.2.2 降低旧系洗苯塔阻力

针对旧系洗苯塔阻力高问题，我们先后采用热洗油清洗、蒸汽清扫、酚油清洗洗苯塔等方法，这些方法只能对沉积在洗苯塔内钢板网上浮油起作用，而根本不能彻底清除洗苯塔内钢板网上沉积的垢物质。对此，采用洗苯塔内部大修措施为不影响洗脱苯效果，保证外供煤气质量达标，实行旧系2#洗氨塔替代洗苯塔进行洗苯操作。

拆出洗苯塔内钢板网填料，利用高压清洗，彻底冲洗钢板网填料内堵塞物，同时修复塔盘损坏的布液盘，并对洗苯塔顶贫油入口分配器进行清洗和修复。在洗苯塔中部的布液盘增设半富油入口分配器，用于循环段的洗油分布。

此方案实施后效果良好，旧系洗苯塔阻力降至1500Pa，达到洗苯塔阻力要求的技术指标。

1.2.3 检修新脱苯塔

新脱苯塔采用金属石墨垫密封，塔盘上安装有不锈钢圆形泡罩。精馏段塔盘垫几乎全部损坏，泡罩破裂的相当严重，固定塔盘的不锈钢螺丝也腐蚀的不能使用。特别是27—50层塔盘的情况，几乎没有一个完整的部件，需全部更换。

通过对新脱苯塔检修，操作稳定，侧线采出正常，运行效果良好。

1.2.4 更换油油换热器

对运行的4台油油换热器，分别取样，通过对化验数据对比，发现油换热器串漏。随后对其进行逐一单台更换。更换后，贫油含苯由0.8%降到0.6%。

1.3 改造效果

在上述的工艺改造中，效果好的表现在新脱苯塔检修、旧系洗苯塔检修、旧系洗苯塔增加循环段和油油换热器更换。这四项措施的实施落实，彻底解决了脱苯塔超负荷，脱苯塔操作困难，洗苯塔阻力大，富油通过油油换热器串漏到贫油中的难题。

2 操作优化

根据洗苯和脱苯原理，找出工艺操作优化的关键点。然后制定出相应的操作优化措施。

2.1 洗苯原理

用洗油吸收煤气中的苯，是物理过程，服从亨利定律和道尔顿定律。当煤气中的苯汽分压大于洗油液面上的分压时，煤气中的苯就被吸收，两者差值越大，吸收过程越容易，吸收速率也就越快。根据公式W=KFPm，被吸收的苯W与吸收系数K、吸收表面积F和吸收推动力Pm有关。吸收系数的大小，取决于洗油的性质、温度、吸收设备的构造和吸收过程的条件。吸收表面积与汽液两相接触表面积和接触时间有关，对于填料塔而言，吸收表面积为塔内填料表面积。吸收推动力主要取决于贫油含苯，贫油含苯越低，贫油表面上苯气压越低，吸收推动力越大。

2.2 脱苯原理

富油是洗油和苯的混合物，根据沸点的不同，利用蒸馏的原理，将苯从富油中分离出来，在塔内操作条件一定时，提高富油预热温度、提高过热蒸汽温度，可增加富油脱苯程度。但预热温度太高，过热蒸汽太高，会使洗油质量变坏加速，从而降低了洗油洗苯的能力，在富油脱苯的过程中，洗油质量是关键。

2.3 影响轻苯收率的主要因素

根据上述两个原理，找出影响轻苯收率的主要因素有吸收温度、贫油含苯量、贫油流量和洗油质量。

2.4 操作优化措施

2.4.1 降低吸收温度

吸收温度是指洗苯塔内汽液两相接触面上的平均温度。它取决于煤气和洗油的温度，当吸收温度超过30℃时，塔后煤气含苯会显著增加。当吸收温度低于10℃—15℃时，洗油粘度增加，输送困难，并且洗苯塔内洗油分布不均匀，甚至出现结晶和残渣。最适宜的吸收温度是25℃。

在生产操作中，严格控制洗苯塔煤气入口温度和洗油温度，并保证洗油温度高于煤气温度2℃—4℃，以防止煤气中的水冷凝进入洗油中，使洗油乳化。

2.4.2 降低贫油含苯

贫油含苯越高，则洗苯效果越低。一般情况下控制贫油含苯0.4%—0.6%。在实际生产中，贫油含苯高达0.7%—0.8%，为解决此问题，操作时，可适当加大脱苯塔蒸汽量。但蒸汽量过大，又会造成轻苯质量不合格。必须从中找出最佳点，在保证轻苯质量的情况下，适当加大入塔蒸汽量。另外，还要时常关注油油换热器的运行情况，防止油油换热器串漏。

2.4.3 合理控制贫油流量

贫油流量按煤气量计算：洗油循环量不低于1.6～1.8kg/m3煤气。贫油流量随吸收温度的提高而增加，当吸收温度超过30℃时，所需贫油量可增加到2.2kg/m3煤气。在生产操作中，我们依据吸收温度变化，并根据净煤气含苯指标，合理调节贫油流量，确保洗苯效果。

2.4.4 提高洗油质量

洗油是高温煤焦油230℃—300℃的馏分。洗油在循环使用过程中，不饱和化合物聚合成高分子聚合物，溶于洗油中，使洗油质量变坏，从而降低了洗苯能力。

在生产操作中，为保证和稳定循环洗油质量，通过将循环洗油量的2%—3%引入再生器进行再生，实行新洗油由进富油槽改进贫油槽的补洗油操作，富油槽低液位操作，多次少量补洗油操作，过热蒸汽分流操作等方法，排除循环洗油中的重质组分，提高洗油质量及洗苯效果。

通过精细化操作，循环洗油质量大幅提高，洗油270℃前馏分量提高至60%。

3 结论

通过洗脱苯工序改造和操作优化，轻苯收率大幅提高（见表1）。以后将继续在操作上优化、细化、量化，以保证轻苯收率实现新高。