工业萘的影响因素与提高措施

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前言:

    煤焦油是煤在炼焦过程中产生的副产物,主要是由芳香烃所组成的复杂混合物。对煤焦油进行精制加工,可得到萘系、酚系、洗油、沥青系等产品,它们是医药、染料、建筑、合成材料等行业的重要化工原料。

萘是宝贵的化工资源,因此提高萘集中度在焦油蒸馏中显得特别重要,萘集中度不仅是考核焦油蒸馏的一项技术经济指标,也是衡量焦油蒸馏系统操作好坏的重要标准。我们针对影响焦油蒸馏生产控制和产品质量的各种因素,有针对性地采取了相应的措施,不仅稳定了产品质量,而且明显提高了萘集中度

 

工艺概述

    已洗(或未洗)三混份用工业萘原料泵打入初馏塔,用初塔循环泵将初塔内的物料从初塔小槽打入初炉进行循环加热。当初塔内的物料初馏点大于218时,从初塔循环泵出口向精塔投料。初塔顶汽相物质经重质轻油冷凝冷却器后进重质轻油油水分离器再经回流柱一部份进入重质轻油中间槽,另一部份作为初塔回流进入初塔顶。精塔内液相物质用精塔循环泵从精塔小槽打入精炉进行循环加热。塔顶汽相经汽化冷凝冷却器后,部分进精塔顶部作回流,部分作为工业萘采出进工业萘高置槽经转鼓结晶机冷却成型后装袋。精塔泵出口采出洗油经冷却后进入洗油中间槽。 

 

影响因素

一.   焦油水分

给蒸馏塔各馏份的提取温度和质量带来波动,影响萘集中度的提高。焦油水分高还会使得带入蒸馏系统的固定铵盐含量升高, 煤焦化精制车间焦油蒸馏加工量为7万余吨,目前外购焦油约占我厂处理量的14%,此外焦油来源广,组成复杂,给焦油质量的均匀化和脱水增加了难度。焦油水分脱出不尽,会造成二段泵压力升高,处理量降低 加快馏分塔的腐蚀,此外固定铵盐的提高,势必要求增加一段泵头的加碱量,这样又加重了焦油蒸馏水分的负担,严重时会使馏份塔系统压力升高,各馏份的正常提取紊乱,其他馏份中含萘量升高,萘集中度明显下降。

二.   焦油处理量

当焦油处理量增大时,二次蒸发器进入馏份塔的油汽量相应增大,汽速加快,雾沫夹带量增大,酚油馏份干点升高,萘在酚油馏份中损失增大。同时,塔板上的下降液流量也相应增加,液夹汽量也增大,塔底一蒽油产品中轻组份增加,萘油在一蒽油中损失加大。当上升汽速与下降液体流动发生困难时,形成淹塔,生产平衡严重破坏,萘在其它馏份中含量明显升高。

当焦油处理量降低时,二次蒸发器进入馏份塔的油汽量变小,汽速下降,汽液接触时间增大,传质效率提高。但是,汽速在降低的同时,塔板漏液量也在增加,萘油在一蒽油中损失加大。

目前二段焦油流量能稳定在7.5t/h左右,波动较小,但如果出现二段压力达1.3MPa以上,则二段焦油流量就会波动,或减小处理量,这将带来萘集中度的降低

三.   二段焦油温度

二段焦油温度对萘集中度的影响是通过改变进入馏份塔和二次蒸发器的液汽比实现的。当二段焦油温度升高时,进入二次蒸发器的液汽比下降,因而导致进入馏份塔的油汽量增多、组成变重。同样,上升汽速增加,汽液接触时间变短,雾沫夹带量增大,使得萘在酚油馏份中损失加大。

当二段焦油温度下降时,进入二次蒸发器的液汽比上升,萘在蒽油中损失加大,蒽油初馏点波动变大,同时由于进入馏份塔的油汽量变小,混合汽温度降低,萘集中度自然就降低。

目前二段焦油温度和煤气流量串级,通过调整煤气流量来改变二段焦油温度。由于受煤气压力波动、焦油处理量的波动和仪表自身因素的影响,二段焦油温度在8左右波动。

四.   各馏份提取温度

馏份塔内各馏份的物料组成和其提取温度有直接关系,因此,各馏份提取温度的变化将直接决定各馏份的含萘量。由于原料组成、焦油处理量、回流量等因素的波动,馏份塔内各馏份的组成也相应发生变化,这就需要调节侧线流量,保持各馏份提取温度稳定,如果调节不及时,馏份提取温度波动大时,萘集中度会明显受到影响。

 

 

改进措施

一.   保证焦油预处理效果

焦油预处理包括焦油质量均匀化和焦油脱水,主要采取如下措施保证焦油预处理的效果。

1.净化车间送来的焦油全部进入焦油静置储槽加热至80~90进行静置脱水,静置时间为48小时,再根据各槽的焦油脱水情况将合格水份的焦油送入原料槽进行蒸馏加工。外来焦油全部进入单独设置的储槽加温放水后,根据焦油组成及水份情况和本厂焦油进行混合以确保焦油混合均匀,保持组成稳定,保证焦油加工的稳定生产。

2.采取两槽脱水法。在每月焦油存量高于2200吨的前提下,不同种焦油全部进入102103槽,然后再翻入其它各焦油槽,质量较差的焦油则直接进入800立方的小槽单独处理。由于102103焦油槽加热器常开,焦油翻入其它槽时温度能达到70~80,可以缩短焦油预处理时间,而且焦油在102103槽内油水初步分离,翻入其它焦油槽带入的水相对较少,通过两槽脱水,可以有效地提高了焦油的脱水效果。

3. 对含水高的焦油槽进行翻槽底。为保证送入蒸馏系统的焦油不带水,各槽一般不抽到槽位很低,但水分会在槽内累积。因此,在发现某几槽水分很高时,将槽底料抽入小槽集中处理。

4. 加强原料的分类管理,避免相互之间发生交叉感染。不允许其他各种有可能导致焦油乳化的油类(例如:酚渣、酸焦油等)进入焦油槽。

.降低二次蒸发器中萘损失量

萘在二次蒸发器中的损失主要被沥青带走。其原因有两点,一是焦油没有达到其需要的一次蒸发温度;二是焦油闪蒸时间不充分。主要采取了如下措施。

1. 控制二段流量和二段温度稳定。正常生产时,要求二段流量稳定在11t/h左右,并与一段流量保持平衡。二段炉温控制在合适的范围。二段炉温的稳定有利于减小二次塔底和二次塔顶温度的波动,使得轻质馏份从二次塔中充分馏出。

2. 适当提高二次蒸发器液位,一般在40%~60%左右,保证焦油有足够的闪蒸时间和空间,使萘从沥青中充分馏出。

3. 保持二次塔底过热汽温度和流量适当,在小范围幅度内调整。

.降低馏份塔中萘损失量

为了提高萘集中度,只有将萘多富集于萘油馏份中,所以馏份塔操作的好坏是各侧线馏份质量控制的关键,对萘集中度起决定性的作用。主要采取如下措施保证馏份塔稳定和各侧线馏份质量。

1. 稳定萘油采出量。酚油、萘油、洗油馏份分别占焦油的2%13%3%,萘油馏份的采出量明显比酚油、洗油大得多,因此,萘油采出量的略微波动将会引起酚油、洗油馏份的质量。所以,要保证馏份塔的稳定,首先要保证萘油采出量和萘油塔盘温度的稳定。一般将萘油塔盘温度控制在215±2,含萘量70%左右,含萘量控制太低,不利于塔盘温度和质量的稳定;太高,则萘在相邻的馏分中损失加大,使萘集中度降低。

2. 稳定回流比。稳定轻油回流,严格控制塔顶温度,一般控制塔顶温度140±2,并严格执行轻油的脱水操作,严防回流带水。

.稳定各侧线温度。各侧线的内控指标如下表。

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