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℃