粗苯蒸馏系统的改造
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2009年9月 第40卷第5期 燃料与化工 Fuel&Chemical Processes 49
粗苯蒸馏系统的改造
曹永中 徐风雷 许万国 沈江红
(马钢股份有限公司煤焦化公司,马鞍山 243000)
马钢煤焦化公司第三煤气净化系统粗苯蒸馏单
元采用管式炉加热富油 单塔脱苯蒸馏工艺,塔顶
生产轻苯,侧线采出重苯和萘油。该单元2007年 3月投产,在试生产过程中,存在较多问题。
1存在问题
1.1贫油冷却后温度高
贫油一、二段冷却器,皆为板框式换热器,贫
油和冷却水错流换热。贫油一段冷却器为4台,每 台换热面积为138.06m2.设计将贫油由105℃冷却 到4OcC;贫油二段冷却器为3台,每台换热面积
为80.34m2.设计将贫油由40℃冷却到27℃。而实 际贫油经一段从88℃冷却到50℃。经二段冷却到
37℃,都没达到工艺要求。不仅洗苯效果差,而且 贫油中的萘转移到煤气里,导致出厂煤气含萘超
标。
1.2不凝性气体排放不畅。塔压波动较大
粗苯蒸馏产生的不凝性气体通过轻苯出口管道
上的放散管排放,因排放不畅。造成脱苯塔压力最 高时。塔顶16—20kPa、塔底36~40kPa.压力最低
时,塔顶0.5~9kPa、塔底20—29kPa。这导致脱苯
塔工况紊乱.轻苯终馏点波动范围为131~163℃, 质量难以保证。不凝性气体排放时带出较多轻苯,
则污染环境,二则易引起安全事故。
1.3塔盘漏液严重 脱苯塔精馏段共有39层塔盘。每层塔盘由1O
块塔盘板拼接而成(第5O层塔盘由l2块塔盘板拼 接而成)。塔盘上的液体从相邻塔盘板的双面可卸
连接件的半圆螺栓处漏到下一层塔盘,塔盘上液层
厚度不够.不能浸没泡罩的齿缝和溢流管的下端,
塔盘下面的蒸汽直接从泡罩的齿缝或溢流管内进入
上层空间,引起脱苯塔内汽液相不能充分接触,传
质传热效果差,从而造成脱苯效果差。 1.4洗油循环量低 贫富油一二段换热器均为螺旋板式.各有5
台。由于管道里的灰尘、铁锈、焊渣和洗油从洗苯
收稿日期:2009—02—28 作者简介:曹永中(1972一),男,高级T程师 塔带来的煤粉、焦粉、石墨和萘等沉积在换热器内
壁上,厚度约为2—3mm,造成换热器的阻力增大,
洗油循环量偏低,只有140~150m3/h.远低于设计 值180m3/h。
1.5难以连续采出重苯和萘油
重苯产量约为40kg/h,不易用阀门控制采出
量。萘油侧线预留了阀门,但无萘油采出管道和萘 油贮槽。重苯和萘油如果不能正常采出,将对循环
洗油质量和稳定生产操作产生影响。
1.6管式炉后过热蒸汽温度过高
经管式炉加热后的过热蒸汽温度过高,与富油 预热温度矛盾,富油预热温度一般控制在180 ̄C左
右,而此时过热蒸汽温度已达510 ̄C,远大于设计
值400 ̄C。这使再生器温度偏高.影响脱苯生产。
2改造措施
2.1改造贫油一、二段冷却器
1)一段冷却器原为一流程,在贫油侧和冷却
水侧都增加4块隔板,改为五流程。改造后。贫油
经一段冷却器后温度降低了55℃.比改造前多降
了17℃。 2)将二段冷却器由3台板框式换热器改造为
3台螺旋板式换热器,每台换热面积为180m2。改
造后,贫油经二段冷却器后温度达26~28℃.比改 造前降低了lO℃左右。
2.2增加气液分离器
在轻苯冷凝冷却器的轻苯出口管道上增加气液 分离器(DN600,H1 200)。改造后,不凝性气体
和轻苯在气液分离器里进行有效分离.轻苯从气液
分离器底部流到轻苯油水分离器,不凝性气体从顶
部放散管连续均匀排放,使脱苯塔塔顶压力保持在
5~8kPa,塔底压力保持在25~28kPa.保证了脱苯
塔生产工况的稳定
2.3焊接脱苯塔精馏段塔盘 对脱苯塔精馏段39块塔盘进行焊接.避免塔
盘上的液体漏下。
f下转第51页)
2OO9年9月 第40卷第5期 燃料与化工 Fuel&Chemical Processes 51
表1 重新邬l化的具体措施
漏现象,需将脱硫区域与外面相连通的酚水井、雨 水井进行彻底检查,并将脱硫区域地沟接入低位
槽,回收区域脱硫液。硫化物对生化系统的冲击很 大,当进水含硫超过50mg/L,就会对生化系统造
成冲击,导致系统紊乱。
2)换热装置使用多年后,极易发生内部串漏。
旦换热器串漏,及时更换。建议统计换热器的更
换频次,以确定换热器的备件计划。
3)加强蒸氨操作,保证生化进水水质,避免 高浓度蒸氨废水对系统造成冲击.进水COD、氰 化物、含油超标均能影响处理效果。
4)加强夜班生化操作管理,严格执行交接班
制度,以保证夜班操作在可控状态。加强对化验的 管理,确保化验数据的准确性,使操作调整有可靠
的依据。
5)因为废水处理以活性污泥为主,如活性污
泥受到严重冲击.菌群死亡可能就在一夕之间。但
恢复活性却是一个漫长的过程。所以当生化处理效
果出现波动时。应及时分析波动原因,并作出针对 性调整,尽快恢复系统稳定运行。
(上接第49页)
2.4清洗换热器
对贫富油一、二段换热器进行化学清洗。不仅 将洗油循环量提高到180~185ma/h,而且提高了换
热效率.富油经两段换热器换热后温度达到 140 ̄C.比清洗前提高了20 。
2.5改造重苯和萘油采出方法
在萘油采出口阀门后安装采出管道到粗苯残渣
槽.并在重苯和萘油采出管上装上孔板控制采出
量。通过选用合适的孔眼可实现长时间连续采出重 苯和萘油,降低了贫油含苯和循环洗油含萘,提高 了循环洗油质量,降低了洗苯塔后煤气含萘量。
2.6改造蒸汽管道 改造蒸汽管道,使部分蒸汽不经管式炉对流段 而直接进辐射段。在保证管式炉内蒸汽管道安全和
富油预热温度在180 ̄C的情况下,可控制过热蒸汽
温度在400~420%。 t
3改造效果
改造后,降低了贫油温度,提高了洗油循环
量,从而提高了洗苯效果,使洗苯塔后煤气含苯降
到2g/m3左右;同时稳定脱苯塔生产工况,保证了 轻苯质量、产量的稳定,轻苯终馏点稳定在142~
148℃