粗苯产品收率低原因分析及对策

摘      要：介绍黑化集团焦化厂粗苯回收工艺流程及生产操作数据，对比2012年同期较好生产数据，分析查找粗苯产品收率降低原因，制定和执行合理的处理措施，恢复粗苯系统生产正常运行。

关  键  词：焦化产品回收；粗苯产品收率；洗油再生器；管式加

黑化集团公司焦化厂始建于1958年，是焦炉炼焦及化产回收一体的焦化企业，年设计生产能力为75万吨焦炭、1万吨粗苯、0.7万吨硫酸铵，其中粗苯系统是化产回收的重要生产系统，分为粗苯洗涤工序和粗苯蒸馏工序。

1  化产回收系统粗苯工艺流程简介

1.1  粗苯洗涤工序

焦炉来的荒煤气经初冷器初步冷却到60℃左右后，进入硫酸铵饱和器系统进行脱氨处理后，45~55℃的煤气进入底部带焦油洗萘器的终冷塔，用循环终冷水直接喷洒冷却到25~33℃，冷却过程中，煤气中的萘同时被终冷水冷洗下来，含萘终冷水进入焦油洗萘器进行脱萘处理后，循环再利用；经终冷后的25~33℃煤气进入两台串联的洗苯塔，在洗苯塔内，用25~35℃贫苯洗油与煤气逆向直接接触，吸收煤气中的苯，最终使洗苯塔后的煤气含苯量降低到不大于2.5 g/Nm³，净化后的煤气送往硝铵生产系统及焦炉系统利用；洗苯后的洗油进入粗苯蒸馏工序处理。

1.2  粗苯蒸馏工序

由粗苯洗涤工序来的富苯洗油简称富油，富油经泵输送至苯汽分缩器、热贫油-富油换热器进行间接换热至85~100℃后，进入管式加热炉加热到165~175℃，再进入脱苯塔用200~300℃左右的中压水蒸汽进行蒸馏直接脱苯，蒸吹出的含苯蒸汽依次进入分缩器、冷凝冷却器后得到含量为93~95%的液体粗苯产品；脱苯塔底的热贫油经贫-富油换热器、螺旋板冷却器冷却后压回到循环洗油槽，再经泵送到洗苯塔做洗苯用。

2  粗苯系统存在问题

粗苯产品收率指标行业平均指标为1%。黑化集团焦化厂化产回收系统的粗苯产品的设计收率为1%，在2012年，粗苯月平均收率指标最高为1.23%、最低为1.05%；年平均收率指标为1.141%。在2013年，粗苯月平均收率指标最高为1.03%、最低为0.89%；年平均指标为0.997%。在设备及工况条件基本相同的情况下，做2013年与2012年同期数据比较，2013年粗苯收率降幅较大，2013年5~9月份期间，粗苯产品收率出现大幅波动，其中降幅最大的8月份，与2012年同期比较降幅达25.83%，较大的影响了粗苯产品的产出量。

 

月份	粗苯收率%		塔后煤气含苯（g/nm3）						终冷后(℃)		贫油温度(℃)		300℃前循环洗油馏程%
	2012	2013	2012			2013			2012	2013	2012	2013	2012	2013
			最高	最低	平均	最高	最低	平均
1	1.16	1.03	1	0.4	0.8	1.5	0.7	1	23	30	28	32	91	91
2	1.13	1.00	0.8	0.6	0.7	2	0.7	1.5	27	30	32	32	90	90
3	1.14	1.00	1.2	0.6	0.8	1.2	0.6	1	28	27	31	30	90	90
4	1.13	1.00	1.7	0.6	1	2	1.5	1.8	28	30	31	33	92	90
5	1.05	0.95	0.9	0.4	0.8	6.9	2.8	3.8	29	31	31	36	90	90
6	1.16	1.11	1.2	0.6	1	3.8	1.7	3.2	32	34	34	36	91	86
7	1.06	0.92	2.7	1	2.5	3.3	3	3.1	33	35	34	34	90	85
8	1.20	0.89	2.5	1	2.3	3.5	2.8	3.2	32	34	34	33	92	83
9	1.23	1.00	1.8	0.7	1.1	2	0.8	1.2	27	27	31	30	90	88
10	1.18	1.01	1.5	0.8	1.2	1.8	0.9	1.5	28	29	31	32	90	90
11	1.15	1.03	1.2	0.7	1	1.5	0.8	1.3	26	29	30	32	90	90
12	1.10	1.03	1.2	0.6	0.9	1.3	0.7	1.0	25	27	28	30	90	90
年平均	1.141	0.997	1.475	0.667	1.175	2.567	1.417	1.967	28	30	31	32	90.5	88.6

表1  2012—2013年粗苯主要工艺指标对

比注：1—12月工艺指标均为月平均值。

3  粗苯收率低原因分析

通过对2012年、2013年粗苯生产系统各主要工艺指标分析，发现洗苯塔后煤气含苯指标、贫油含苯指标及循环洗油300℃前馏程指标发生较大偏离，其中塔后含苯指标由2012年的1.175 g/Nm³ 升高到2013年的1.967g/Nm³；300℃前循环洗油馏程也有2012年的90.5%下降到2013年的88.6%，针对以上主要工艺指标发生的变化，做进一步的分析发现：

3.1  设备老化

终冷水凉水架因使用日久，内部老化严重，顶部布水木格脱落，分布水不均，导致终冷水冷却效果不好，从而使终冷后煤气温度升高。暑季6—8月份终冷后煤气温度平均高达34~35℃（标准≤33℃），长时间超过36~40℃，导致洗油吸收温度提高，苯吸收效果不好，导致塔后煤气含苯高（最高3.3~3.8g/m³）。

3.2  循环洗油再生质量不好

2013年4月份再生器液面计浮漂坏，使再生器的生产操作没有直观的液位指标显示，因再生器液面计必须要在粗苯系统全新停车时更换，在加强操作确保生产平稳的基础上，原定于2013年9粗苯系统设备年度停产检修时更换。但在2013年5月份，因无直观液位显示，且操作人员操作失误，再生器发生结疤一次，之后再生器中部温度控制较低（155~160℃），进入再生器洗油流量控制不均，导致再生器液位偏高，超过器顶部捕雾层，再生聚合重质组分在蒸汽蒸吹的作用下，返混到脱苯塔，进入洗油循环系统，造成洗油质量差，300℃前馏出量低，馏程79%—84%（标准≥90%），造成洗苯塔洗苯效果差，导致塔后煤气含苯指标偏高，粗苯随煤气流失

3.3  结焦时间与粗苯产量关系

经查《炼焦化学产品回升与加工》得知：结焦时间与粗苯产量相关。2013年8月，因焦化厂焦炉系统调整日出炉数，增加焦炭产量，结焦时间由2012年同期的27小时45分钟缩短到20小时7分钟，也是粗苯收率发生变化的原因之一。 

日期	结焦时间（h）	收率(%)
2012年8月	27h 45min	1.20
2013年8月	20h 07min	0.89

 

4  采取措施

4.1  在液面计没恢复的情况下采取措施

4.1.1为保证并提高洗油再生效果，确保洗油馏程合格，在再生器没有液位计直观显示的前提下，从8月25日开始，适当提高再生器油气出口温度并适当调整再生洗油流量，根据对比再生器中部和油气出口温度，控制再生器洗油再生质量，经过改进后，9月开始，洗油质量有较大提高，300℃前洗油馏程提高到88-90%，基本达到工艺规定要求。

4.1.2在8月份，为提高凉水架冷却效果，在无法大修凉水架的前提下，对粗苯两台凉水架进行轮换短停，人工清理凉水架顶部布水溜槽内的淤泥和油垢，但因木格及溜槽老化并有部分脱落，措施实行后，效果不明显。

4.1.3为降低终冷塔的煤气终冷效果，对循环终冷水进行部分置换，补充大量低温新水，循环水置换后，终冷后煤气温度回降到工艺规定温度，平均在31℃左右，洗苯塔后煤气含苯指标下降到1.5g/Nm³左右。

4.2  粗苯停车修复液面计

2013年10月粗苯系统停车检修，更换再生器液面计，恢复液位显示，根据再生器中部及底部温度，调节器内洗油的液位高度及洗油再生器的加热器开度，确保洗油再生器中部温度达到160~165℃，底部温度达到165~170℃，器内洗油液位控制在2/3高度，提高洗油再生效果。

5  结 论

措施实施后，粗苯洗涤工序的各项主要工艺指标恢复正常，终冷塔后煤气温度回降到工艺规定温度，平均在31℃左右；洗苯塔后煤气含苯指标下降到1.5g/Nm³左右，最低时达到1.0g/Nm³，基本接近2012年最好指标水平。同时，粗苯产品收率回升到1.00%以上，最好时回升到1.03%，达到粗苯生产装置设计产能要求。

参考文献：

［1］库咸熙．炼焦化学产品回收与加工[M]北京：冶金工业出版社，1983