粗苯回收系統提產增效技術的研究與應用

尤明超(中國平煤神馬集團平頂山朝川焦化有限公司，河南 平頂山 467500)

粗苯回收系統提產增效技術的研究與應用

尤明超(中國平煤神馬集團平頂山朝川焦化有限公司，河南 平頂山 467500)

我公司粗苯回收系統是采用洗油吸收焦爐煤氣中的粗苯，自投產后，洗油消耗高，粗苯回收率低，嚴重影響經濟效益，同時也對環境保護造成一定壓力。本文針對我公司的具體情況，對粗苯回收系統提產降耗技術的研究與應用進行探討。

粗苯；換熱器；過濾器；洗油分離缸

朝川焦化公司粗苯回收工段是用焦油洗油在洗苯塔中吸收煤氣中的粗苯，根據原來年產60萬噸頂裝焦爐設計的。為了減少生產中對大氣的污染，擴大煉焦煤源，提高焦炭質量，增加焦炭產量，降低焦炭成本，經多方論證，決定把原先的頂裝煤改為搗固裝煤。改造后，由于每孔炭化室的裝煤量比原來多了1/3，煤氣量大幅增加，原設計粗苯回收工段無法滿足現階段焦爐煤氣的粗苯回收，且由于投產后設備更換率不高，多臺關鍵設備出現故障。生產中出現了一系列問題：循環洗油惡化快，洗油消耗高，粗苯回收率低。

1 原因分析

1.1 換熱器換熱效果差，部分換熱器換熱面積不夠

1.1.1貧富油換熱器、貧油冷卻器換熱面積不夠

焦爐經過改造后，煤氣發生量由改造前的平均30000Nm3/h增加到現在的平均43000Nm3/h，吸收煤氣中的粗苯所需的循環洗油量由原先的55m3/h增加到現在的75m3/h，原有的貧富油換熱器、貧油冷卻器換熱面積小，不能滿足生產的需要。

1.1.2粗苯冷凝冷卻器換熱效果差

粗苯冷凝冷卻器由于長期使用，內部腐蝕嚴重，換熱效果差，不能完全將粗苯蒸汽冷凝下來。特別是2016年5月份后，粗苯冷凝冷卻器粗苯出口溫度達到最高40℃，大量粗苯蒸汽從放散管揮發。

1.2 制冷機冷卻水管道堵塞

由于風冷塔填料長期使用，風化嚴重，填料碎屑隨水流進制冷機冷卻水系統，造成嚴重堵塞，制冷機制冷效果下降，從制冷站入粗苯工段的低溫水溫度高，最高時達到32℃左右，不能滿足正常生產需要，是粗苯產率低的又一主要原因。

1.3 管式爐煤氣量不夠

焦爐改造后，煤氣量大幅度提高，相應的循環洗油量也大幅度提高，原先的管式爐煤氣管道(DN150)無進行擴容，入管式爐煤氣量不夠，使富油溫度達不到160℃，過熱蒸汽溫度在300℃以下，富油中的粗苯在脫苯塔中脫附率低，貧油含苯高，嚴重影響粗苯回收率。

1.4 工藝循環水量不夠

焦爐改造后，煤氣發生量大幅度增加，需冷卻的煤氣及洗油量大幅度增加，現有3臺工藝循環泵，每臺額定流量為790m3/h，3開一備，且由于長期使用，設備效率明顯下降，夏季3臺泵全開，只有1500 m3/h（整個化產回收系統的總工藝水循環量），不能滿足生產需要。

1.5 煤氣夾帶洗油嚴重

粗苯回收系統煤氣管道無進行擴容，煤氣流速變快，出洗苯塔煤氣夾帶洗油嚴重，一般出洗苯塔煤氣含洗油200mg/m3以上，不僅加大了洗油消耗，而且對煤氣后序發電設備造成堵塞，同時，對環境保護造成一定的壓力。

2 改進措施

以上情況，嚴重制約著粗苯回收率、洗油消耗，2016年以前，粗苯回收系統雖經過改造，但粗苯回收率最高時也只是在0.93%左右。為進一步提高粗苯回收率，降低洗油消耗，經多方論證，采取了以下措施。

2.1 換熱器方面

2.1.1更換部分貧富油換熱器、貧油冷卻器，并由立式改為臥式

由于煤氣發生量變大，且部分換熱器竄漏、堵塞，換熱面積小的情況，對部分換熱器進行更換，貧富油換熱器更換2臺，由原先換熱面積150m2更換為220m2（單臺），總換熱面積增加140 m2，貧油冷卻器更換1臺，換熱面積增加70m2。

2.1.2更換粗苯冷凝冷卻器

對原先的粗苯冷凝冷卻器進行更換，更換后，粗苯溫度由原先的40℃左右，降到25℃左右，明顯改善了粗苯蒸汽的放散情況。

2.1.3清洗油水換熱器

對油水換熱器逐臺進行檢測，對其中5臺（共6臺）進行化學清洗，提高了換熱效率，使貧油溫度明顯下降，提高了洗油吸收粗苯的能力。

2.2 制冷機冷卻水進水管道加裝過濾裝置

在制冷機冷卻水進口加裝Y型過濾器，基本杜絕了冷卻水中的填料碎硝進入制冷機冷卻水系統中，改善了制冷機的運行狀態，提高了制冷效率，低溫水出口溫度有時達到17℃，最高不超過20℃，明顯改善了粗苯工段的貧油及煤氣的溫度指標，貧油溫度降到了30℃以下。

2.3 對管式爐煤氣管道進行擴容

按照75%熱效率，新管式爐煤氣消耗量約900 m3/h-1000m3/h，按照加熱用煤氣壓力3.5 kPa～8kPa,煤氣流速6m/s計算，管徑應為

在距離現有去管式爐煤氣管道接口南側約1m處，另外安裝了一條直徑為DN250的煤氣管道。

2.4 對工藝循環水泵進行擴容

對工藝循環水泵進行擴容，擴容后，單臺泵出口流量最高達到1000 m3/h，開兩臺泵的情況下，循環量在1800 m3/h左右，使循環水量明顯增加，降低了風冷塔后循環水溫度，基本滿足生產需要，工藝循環水泵從原先的3開0備，到現在的2開1備，每臺泵電機額定功率為185kW，每年可為公司節約電量約66萬度，節約電費60余萬元。

2.5 加裝洗油回收裝置

在洗苯塔后煤氣水封處加裝了1臺洗油分離缸，將煤氣水封內的煤氣冷凝水引入其中，進行分離，將底部洗油取出，重新加到循環油系統中，每天可回收洗油30kg左右，每年可為公司節約洗油成本約4萬余元（每噸洗油單價約為3500元左右）。

3 應用效果

本項目完工后，粗苯回收率從原先的0.93%左右，提高到現在的0.98%以上，洗油消耗從原先的105kg/t粗苯左右，降到現在的95kg/t粗苯以下，每年節約電費約60余萬元，通過加裝的洗油分離裝置每年為公司節約洗油成本約4萬余元。該項目自完成后（2017.1-6月份），為公司創造經濟效益約186萬元，同時，也減少了后序煤氣使用中對大氣的污染。

[1]周敏.焦化工藝學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2011,137.

[2]陳平,高加榮.提高粗苯回收率及穩定洗油耗量的改時措施.煤化工,2009.6.

[3]崔文濤.粗苯回收及影響因素.科技創新，2012.7.