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摘 要：本文根据唐山佳华煤化工有限公司净化分厂二期洗苯及脱苯工艺，论述了影响粗苯回收率的几个因素以及如何提高粗苯的产量和质量。
关键词：洗油洗苯 脱苯蒸馏 产量 质量
中图分类号：TQ3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0080-01
1 工艺概述
唐山佳华煤化工有限公司二期煤气净化系统负责处理3#～6#焦炉产生的煤气，目前处于低负荷生产状态。粗苯的洗涤和蒸馏工艺及目前的主要操作参数简述如下：从洗涤工段来的富油先后经过油汽换热器、贫富油换热器、及管式炉后被加热至170～185℃后进入脱苯塔第30层塔盘进行蒸馏。压力为0.4MPa的蒸汽经管式炉加热至≥280℃后进入再生器，再生器顶部产生的油汽进入脱苯塔底部对富油进行汽提和蒸馏。脱苯塔顶出来的93～103℃的苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器冷却至30℃左右经油水分离后得到粗苯产品。脱苯塔底的热贫油经贫富油换热器、一段贫油冷却器、二段贫油玲却器冷却至20～30℃后进洗苯塔进行洗苯，得到的富油再去粗苯工段进行蒸馏脱苯。在脱苯塔侧线引出萘油馏份，以降低贫油含萘。引出的萘油馏份进入萘溶剂油槽，定期用泵送至油库。为保证洗油质量，从脱苯塔底引出1%～1.5%的热贫油，送入再生器内，用过热蒸汽蒸吹再生。再生残渣排入残渣槽，用泵送至油库。
2 影响苯族烃吸收的因素
回收率是评价洗苯操作的重要指标、可用下式表示：
η=1-α2/α1
η为苯的收率；
α1、α2为洗苯塔入口、出口煤气苯族烃的含量g／m3。
影响η的主要因素有以下几点。
2.1 吸收温度
煤气中苯族烃的含量一定时，温度愈低，洗油中与其成平衡的粗苯含量愈高。但温度不能过低，因为低于15℃时，洗油粘度显著增加；低于10℃时，会从洗油中析出沉淀物。根据生产实践，冬季低于25℃洗油就会大量挂塔，造成操作困难，且洗苯塔阻力增大；若高于32℃，则η显著降低，故适宜的操作温度为25～30℃另外，洗油温度还应高出煤气温度2～3℃，以防煤气中的水冷凝进入洗油中。
2.2 洗油质量
洗油的分子量减少能使洗油的洗苯能力提高，但洗油分子量不宜过小，否则吸收操作中洗油挥发损失大，并在脱苯时不易与苯分离。净化分厂二期2011年8～11月的洗油与标准洗油的主要指标对比如表1。
从表1看出，洗油在系统中循环一段时间后有效成分（馏程在230～270℃）会逐步降低，在一定程度上影响了苯族烃的收率。因此在实际操作中我们根据循环洗油质量间歇开再生器并向系统中补入新洗油，以改善循环洗油质量，保证粗苯产量。
2.3 循环洗油量
循环洗油量可根据下面的公式求得：
V×（α1-α2）/1000=L（C2-C1）
V为洗苯塔通过的煤气量m3／h；
α1、α2为洗苯塔进出口煤气苯族烃含量g／m3；
L为洗油量kg／h；
C2、C1为贫富油中粗苯含量。
从上式看出，增加循环洗油量，可降低洗油中粗苯含量，增加吸收推动力，提高收率。但由于我们目前是半负荷生产，煤气量少，洗苯塔塔径大，若按此公式算出的循环洗油量组织生产，必然会导致洗油喷油密度不够，致使苯的收率降低。且循环洗油量太大，会造成能源、动力及洗油消耗的增加。2011年11月炼焦二期结焦时间由72h调整至60h，根据结焦时间的变化，循环洗油量由145m3/h调整至160m3/h，既能满足洗苯要求，又保证了洗油单耗在可控范围内。
2.4 贫油含苯量
入洗苯塔的贫油含苯量越高，塔后损失越大。实际贫油含苯可控制在0.08%～0.2%，此时仍能保证塔后煤气含苯在4g/m3以下。若进一步降低贫油含苯量，虽有助于降低塔后损失，但增加了脱苯的蒸汽耗量，并使洗油耗量增加。
2.5 煤气的压力及流速
随着煤气压力的增加，煤气中苯族烃的分压将成比例增加。使得吸收推动力增加。增加煤气速度可提高气膜吸收系数，强化吸收过程。目前生产状况处理煤气量小，煤气压力流速未达到设计要求，因此在一定程度上也影响了苯的收率。
3 影响粗苯蒸馏的因素
（1）富油温度的影响：富油温度是粗苯蒸馏的重要参数。富油温度过低，贫油含苯量就高，且蒸汽耗量大，尤其是富油温度若低于160℃，从侧线基本采不出萘油，致使塔的操作不稳，苯产量下降。但富油温度也不能过高，以防炉管结焦。
（2）塔顶温度及塔压的影响：在保证干点合格的情况下，提高塔顶温度可以提高苯产量，降低贫油含苯量，塔内操作压力对苯的蒸出率影响较小，而对甲苯及其以后的组分影响较大。塔顶压力昼夜之间、冬夏之间可波动十几到二十几千帕，对苯产量影响不大。
（3）回流量的影响：回流比是决定设备费和运输费的重要因素，是一个对产品产量和质量有重大影响而又便于调节的参数。在蒸馏设备定型、进料的流量、组成及热状况不变的前提下，增大回流比的影响是：塔顶产品产量减小，塔顶产品的纯度提高。
（4）侧线采出的影响：脱苯塔设有萘油侧线采出口，通过侧线采出萘油，可降低循环洗油含萘量。
（5）洗油含水：富油含水多，水分在管式炉内大量蒸发，致使塔压波动，管道压力急剧增加。严重则导致管道及换热器泄漏，造成停产。
4 结论
（1）洗油质量、吸收温度及喷淋密度是影响苯的吸收系数和吸收速率的最主要因素。在常温常压的操作条件下，提高煤气速率和洗油喷淋密度均能使吸收系数增加。特别是在保证适宜的喷淋密度的情况下，提高煤气速度可大大强化吸收过程。（2）合适的富油温度及过热蒸汽温度，采取合适的回流比是提高苯的产量和质量、降低能源消耗的关键。适当采出萘油是整个洗苯及脱苯系统正常运行的重要因素。（3）管式炉加热、单塔蒸馏工艺的优点是：粗苯回收率高，蒸汽耗量低，酚水排出量少，动力消耗低。
关键词：洗油洗苯 脱苯蒸馏 产量 质量
中图分类号：TQ3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（a）-0080-01
1 工艺概述
唐山佳华煤化工有限公司二期煤气净化系统负责处理3#～6#焦炉产生的煤气，目前处于低负荷生产状态。粗苯的洗涤和蒸馏工艺及目前的主要操作参数简述如下：从洗涤工段来的富油先后经过油汽换热器、贫富油换热器、及管式炉后被加热至170～185℃后进入脱苯塔第30层塔盘进行蒸馏。压力为0.4MPa的蒸汽经管式炉加热至≥280℃后进入再生器，再生器顶部产生的油汽进入脱苯塔底部对富油进行汽提和蒸馏。脱苯塔顶出来的93～103℃的苯蒸汽经油汽换热器、粗苯冷凝冷却器冷却至30℃左右经油水分离后得到粗苯产品。脱苯塔底的热贫油经贫富油换热器、一段贫油冷却器、二段贫油玲却器冷却至20～30℃后进洗苯塔进行洗苯，得到的富油再去粗苯工段进行蒸馏脱苯。在脱苯塔侧线引出萘油馏份，以降低贫油含萘。引出的萘油馏份进入萘溶剂油槽，定期用泵送至油库。为保证洗油质量，从脱苯塔底引出1%～1.5%的热贫油，送入再生器内，用过热蒸汽蒸吹再生。再生残渣排入残渣槽，用泵送至油库。
2 影响苯族烃吸收的因素
回收率是评价洗苯操作的重要指标、可用下式表示：
η=1-α2/α1
η为苯的收率；
α1、α2为洗苯塔入口、出口煤气苯族烃的含量g／m3。
影响η的主要因素有以下几点。
2.1 吸收温度
煤气中苯族烃的含量一定时，温度愈低，洗油中与其成平衡的粗苯含量愈高。但温度不能过低，因为低于15℃时，洗油粘度显著增加；低于10℃时，会从洗油中析出沉淀物。根据生产实践，冬季低于25℃洗油就会大量挂塔，造成操作困难，且洗苯塔阻力增大；若高于32℃，则η显著降低，故适宜的操作温度为25～30℃另外，洗油温度还应高出煤气温度2～3℃，以防煤气中的水冷凝进入洗油中。
2.2 洗油质量
洗油的分子量减少能使洗油的洗苯能力提高，但洗油分子量不宜过小，否则吸收操作中洗油挥发损失大，并在脱苯时不易与苯分离。净化分厂二期2011年8～11月的洗油与标准洗油的主要指标对比如表1。
从表1看出，洗油在系统中循环一段时间后有效成分（馏程在230～270℃）会逐步降低，在一定程度上影响了苯族烃的收率。因此在实际操作中我们根据循环洗油质量间歇开再生器并向系统中补入新洗油，以改善循环洗油质量，保证粗苯产量。
2.3 循环洗油量
循环洗油量可根据下面的公式求得：
V×（α1-α2）/1000=L（C2-C1）
V为洗苯塔通过的煤气量m3／h；
α1、α2为洗苯塔进出口煤气苯族烃含量g／m3；
L为洗油量kg／h；
C2、C1为贫富油中粗苯含量。
从上式看出，增加循环洗油量，可降低洗油中粗苯含量，增加吸收推动力，提高收率。但由于我们目前是半负荷生产，煤气量少，洗苯塔塔径大，若按此公式算出的循环洗油量组织生产，必然会导致洗油喷油密度不够，致使苯的收率降低。且循环洗油量太大，会造成能源、动力及洗油消耗的增加。2011年11月炼焦二期结焦时间由72h调整至60h，根据结焦时间的变化，循环洗油量由145m3/h调整至160m3/h，既能满足洗苯要求，又保证了洗油单耗在可控范围内。
2.4 贫油含苯量
入洗苯塔的贫油含苯量越高，塔后损失越大。实际贫油含苯可控制在0.08%～0.2%，此时仍能保证塔后煤气含苯在4g/m3以下。若进一步降低贫油含苯量，虽有助于降低塔后损失，但增加了脱苯的蒸汽耗量，并使洗油耗量增加。
2.5 煤气的压力及流速
随着煤气压力的增加，煤气中苯族烃的分压将成比例增加。使得吸收推动力增加。增加煤气速度可提高气膜吸收系数，强化吸收过程。目前生产状况处理煤气量小，煤气压力流速未达到设计要求，因此在一定程度上也影响了苯的收率。
3 影响粗苯蒸馏的因素
（1）富油温度的影响：富油温度是粗苯蒸馏的重要参数。富油温度过低，贫油含苯量就高，且蒸汽耗量大，尤其是富油温度若低于160℃，从侧线基本采不出萘油，致使塔的操作不稳，苯产量下降。但富油温度也不能过高，以防炉管结焦。
（2）塔顶温度及塔压的影响：在保证干点合格的情况下，提高塔顶温度可以提高苯产量，降低贫油含苯量，塔内操作压力对苯的蒸出率影响较小，而对甲苯及其以后的组分影响较大。塔顶压力昼夜之间、冬夏之间可波动十几到二十几千帕，对苯产量影响不大。
（3）回流量的影响：回流比是决定设备费和运输费的重要因素，是一个对产品产量和质量有重大影响而又便于调节的参数。在蒸馏设备定型、进料的流量、组成及热状况不变的前提下，增大回流比的影响是：塔顶产品产量减小，塔顶产品的纯度提高。
（4）侧线采出的影响：脱苯塔设有萘油侧线采出口，通过侧线采出萘油，可降低循环洗油含萘量。
（5）洗油含水：富油含水多，水分在管式炉内大量蒸发，致使塔压波动，管道压力急剧增加。严重则导致管道及换热器泄漏，造成停产。
4 结论
（1）洗油质量、吸收温度及喷淋密度是影响苯的吸收系数和吸收速率的最主要因素。在常温常压的操作条件下，提高煤气速率和洗油喷淋密度均能使吸收系数增加。特别是在保证适宜的喷淋密度的情况下，提高煤气速度可大大强化吸收过程。（2）合适的富油温度及过热蒸汽温度，采取合适的回流比是提高苯的产量和质量、降低能源消耗的关键。适当采出萘油是整个洗苯及脱苯系统正常运行的重要因素。（3）管式炉加热、单塔蒸馏工艺的优点是：粗苯回收率高，蒸汽耗量低，酚水排出量少，动力消耗低。