濟(jì)南鋼鐵負(fù)壓脫苯

濟(jì)鋼集團(tuán)國(guó)際工程技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“濟(jì)鋼國(guó)際”）在節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域具有多年的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，富油負(fù)壓脫苯作為節(jié)能減排的一項(xiàng)新技術(shù)于2009年12月在濟(jì)鋼焦化廠率先投產(chǎn)應(yīng)用，取得了非常好的生產(chǎn)效果，為濟(jì)鋼國(guó)際在這一技術(shù)領(lǐng)域站在制高點(diǎn)奠定了基礎(chǔ)。濟(jì)鋼國(guó)際近幾年來(lái)，吸收消化了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的工藝技術(shù)，并不斷研發(fā)創(chuàng)新，為濟(jì)鋼和兄弟企業(yè)輸出了許多成熟的和自主創(chuàng)新的技術(shù)成果，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。富油負(fù)壓脫苯技術(shù)是其中一項(xiàng)非常有特色的技術(shù)，濟(jì)鋼國(guó)際通過(guò)改變?cè)瓉?lái)的工藝思路和方法，開(kāi)發(fā)形成了穩(wěn)定成熟的新技術(shù)，大大提高了脫苯的效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)。1傳統(tǒng)富油脫苯方法概述富油脫苯技術(shù)是焦化企業(yè)煤氣凈化過(guò)程中的一個(gè)必要環(huán)節(jié)，煤氣先經(jīng)過(guò)洗苯工段的洗苯塔頂噴淋洗油洗苯，洗完苯后的洗油由于吸收了煤氣中大量的苯族烴和其它有機(jī)物稱(chēng)為富洗油（簡(jiǎn)稱(chēng)富油）。富油脫苯后變成貧洗油（簡(jiǎn)稱(chēng)貧油），貧油又返回洗苯塔洗苯，如此循環(huán)利用，保證了焦化企業(yè)煤氣凈化的順利運(yùn)行。富油脫苯從技術(shù)發(fā)展看，經(jīng)歷了以下兩個(gè)階段：（1）預(yù)熱器加熱富油的脫苯法；（2）管式爐加熱富油的脫苯法。預(yù)熱器加熱富油的脫苯法是利用列管式換熱器用蒸汽間接加熱富油，使其溫度達(dá)到135°C?145°C后進(jìn)入脫苯塔脫苯。管式爐加熱富油的脫苯法是是利用管式爐用煤氣間接加熱富油，使其溫度達(dá)到180C?190C后進(jìn)入脫苯塔脫苯。目前國(guó)內(nèi)廣泛采用管式加熱爐加熱富油的脫苯工藝進(jìn)行脫苯。兩種方法均采用蒸汽作為蒸餾脫苯用熱源，一般每生產(chǎn)1噸180C前粗苯消耗1t?1.5t蒸汽，并采用常壓操作，塔頂壓力一般控制在小于20kPa（表壓），因此，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量焦化粗苯分離廢水，常壓下脫苯效率也較低。2負(fù)壓脫苯技術(shù)的研究背景目前常壓脫苯工藝中主要存在兩個(gè)問(wèn)題，一是生產(chǎn)過(guò)程中使用大量蒸汽，一般每生產(chǎn)1噸180C前粗苯消耗1t?1.5t蒸汽，蒸汽冷凝后形成焦化粗苯分離廢水，目前焦化廢水處理費(fèi)用較高，處理難度也大，如何從源頭上減少?gòu)U水的產(chǎn)生量是各焦化企業(yè)追求的目標(biāo)要求；二是貧油含苯量高，通常為0.4%?0.6%，因而影響了苯的收率，浪費(fèi)了優(yōu)質(zhì)的苯原料。苯作為一種化工原料，用途非常廣泛，主要應(yīng)用于合成樹(shù)脂、合成橡膠、醫(yī)藥、增塑劑、炸藥和合成纖維等。為消除脫苯塔供熱蒸汽而產(chǎn)生的焦化粗苯分離廢水和提高苯的回收率，富油負(fù)壓脫苯技術(shù)開(kāi)發(fā)采用循環(huán)熱貧油代替蒸汽提供給脫苯塔熱量，并依據(jù)精餾原理中一定溫度下相對(duì)揮發(fā)度與壓力的關(guān)系，降低壓力有利于提高粗苯相對(duì)揮發(fā)度，便于粗苯的分離。鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，濟(jì)鋼焦化廠決定采用負(fù)壓形式進(jìn)行粗苯蒸餾，以確保良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。3富油負(fù)壓脫苯新技術(shù)3.1工藝流程圖和簡(jiǎn)介濟(jì)鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司在吸收國(guó)內(nèi)常壓脫苯的基礎(chǔ)上，采用一種全新的蒸餾方法一一負(fù)壓蒸餾脫除富油中的苯類(lèi)芳烴等，以達(dá)到節(jié)能減排目的。工藝流程簡(jiǎn)單介紹如下：富油流程：來(lái)自終冷洗苯工段的富油依次與脫苯塔頂?shù)挠蜌鈸Q熱器、脫苯塔底排出的熱貧油換熱后進(jìn)入管式爐，經(jīng)管式爐加熱然后進(jìn)入負(fù)壓脫苯塔脫苯。輕苯流程：負(fù)壓脫苯塔頂逸出的輕苯蒸氣先與富油換熱后進(jìn)入冷凝冷卻器，冷凝液進(jìn)入輕苯回流罐。分離完水后的輕苯部分送至塔頂作為回流，其余作為產(chǎn)品采出。側(cè)線采出：負(fù)壓脫苯塔的側(cè)線采精重苯和萘油。貧油流程：負(fù)壓脫苯塔底部排出的部分熱貧油經(jīng)泵送往脫苯塔管式爐加熱后返回脫苯塔底部作為熱源；另一部分熱貧油由泵經(jīng)貧富油換熱器、一段貧油冷卻器后送貧油槽，再用泵送二段貧油冷卻器冷卻后去終冷洗苯工段循環(huán)利用。為了保持循環(huán)洗油質(zhì)量，將部分熱貧油引入再生塔進(jìn)行再生。其中大部分洗油被蒸發(fā)并直接進(jìn)入脫苯塔底部。殘留于再生塔底部的高溫殘?jiān)?，?jīng)泵一部分送往再生塔管式爐加熱后返回再生塔作為熱源，另一部分送至焦油車(chē)間的焦油大槽。3.2工藝的特點(diǎn)本套工藝較常壓脫苯工藝主要有如下幾個(gè)突出特點(diǎn)：（1）常壓工藝是在常壓下進(jìn)行粗苯蒸餾，而本套工藝在塔頂處設(shè)置了真空泵，以保證部分重要系統(tǒng)的負(fù)壓要求。負(fù)壓環(huán)境有利于改善輕苯在洗油中的相對(duì)揮發(fā)度和降低塔頂逸出混合蒸氣的溫度，便于輕苯的分離和冷凝。（2）目前絕大多數(shù)常壓工藝采用過(guò)熱蒸汽蒸餾脫苯，導(dǎo)致產(chǎn)生大量的粗苯分離廢水，而本套工藝不利用蒸汽，僅利用脫苯塔釜的高溫?zé)嶝氂妥鳛檎麴s用的熱源。這樣既保證能源的高效利用，避免了能源浪費(fèi)，同時(shí)又減少了粗苯分離廢水的產(chǎn)生量。（3） 常壓工藝僅設(shè)置了一套管式爐加熱系統(tǒng)，由于管式爐加熱的特點(diǎn)和工藝的需要，本套工藝設(shè)置兩套管式爐加熱系統(tǒng)，保證了供熱的穩(wěn)定性和均勻性。管式爐的煤氣總耗量較之同規(guī)模的常壓蒸餾脫苯系統(tǒng)要低。（4） 常壓工藝設(shè)置了多個(gè)油水分離器，由于粗苯分離水較常壓工藝低得多，本套工藝僅設(shè)置一個(gè)輕苯回流罐，就滿(mǎn)足了粗苯分離水的靜止分離要求。3.3運(yùn)行實(shí)況分析負(fù)壓脫苯穩(wěn)定運(yùn)行已有一段時(shí)日，濟(jì)鋼焦化廠8#、9#焦?fàn)t負(fù)壓脫苯2010年3月份部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果記錄見(jiàn)表1。表1濟(jì)鋼焦化廠8#、9#焦?fàn)t負(fù)壓脫苯2010年3月份部分?jǐn)?shù)據(jù)日期富油流量輕苯干點(diǎn)貧油含苯富油含苯 洗苯塔煤氣含苯m3/h °C % %塔前，g/m3塔后，g/m33月3日1231520.0822.910.523月4日1231463月5日1231460.08 1.523月6日1231493月7日1231483月8日1231440.1224.340.633月9日1231433月10日1231483月11日1231463月12日1231500.24 1.623.530.47平均值123147.20.13 1.5623.590.5通過(guò)表1我們得知在富油流量123m3/h保持不變的情況下，采出的輕苯干點(diǎn)低于150^，貧油含苯低于0.3%。經(jīng)過(guò)負(fù)壓脫苯后貧油洗苯，使洗苯塔前煤氣含苯由23.59g/m3降至1g/m3以下。實(shí)際運(yùn)行穩(wěn)定，效果良好。3.4工藝的優(yōu)點(diǎn)濟(jì)鋼焦化廠應(yīng)用富油負(fù)壓脫苯新技術(shù)后，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)具有良好的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。3.4.1經(jīng)濟(jì)效益貧油含苯較常壓由0.5%降至0.3%以下，終冷洗苯塔后煤氣含苯較常壓由4g/m3降至1g/m3以下，這說(shuō)明負(fù)壓脫苯較常壓多脫除了3g以上的量。按照目前富油處理量120m3/h計(jì)算，則小時(shí)可多產(chǎn)粗苯約180kg，折算成噸焦多產(chǎn)粗苯1.314kg。(濟(jì)鋼焦化廠新建8#、9#焦?fàn)t規(guī)模年產(chǎn)120萬(wàn)t焦)。3.4.2社會(huì)效益節(jié)能超過(guò)8160tce/a，折合6.8kgce/t焦。(按120萬(wàn)t焦炭規(guī)模)。實(shí)現(xiàn)單塔生產(chǎn)三種產(chǎn)品：輕苯、萘油、精重苯。3.4.3環(huán)境效益較常壓工藝粗苯分離廢水減排約1.5噸/噸苯。系統(tǒng)裝置不產(chǎn)生廢氣外溢，系統(tǒng)廢氣由管道送往負(fù)壓煤氣管網(wǎng)，環(huán)境清潔。4富油負(fù)壓脫苯工藝再優(yōu)化富油負(fù)壓脫苯新工藝可以在以下幾個(gè)方面優(yōu)化：根據(jù)業(yè)主要求，設(shè)計(jì)采出不同的產(chǎn)品?？梢允菃尾纱直交蜉p苯及其它產(chǎn)品等多個(gè)方案。這樣可以簡(jiǎn)化工藝流程和設(shè)備數(shù)量，同時(shí)能夠降低投資，以使業(yè)主的利潤(rùn)最大化。如果業(yè)主能夠滿(mǎn)足脫苯過(guò)程中洗油質(zhì)量過(guò)低部分的補(bǔ)充消耗，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，負(fù)壓脫苯噸苯消耗洗油約40kg~70kg，則可以取消再生塔系統(tǒng)(包括再生塔、再生塔管式爐和再生塔循環(huán)泵及附屬管道部分)。這樣將節(jié)省大量資源和能源，從洗苯系統(tǒng)處注入新洗油，以保證循環(huán)洗油質(zhì)量。5結(jié)論負(fù)壓脫苯于2009年12月在濟(jì)鋼焦化廠8#、9#焦?fàn)t工程粗苯蒸餾工段投產(chǎn)使用至今，已經(jīng)取得了預(yù)期的效果。該技術(shù)是一項(xiàng)值得推廣應(yīng)用的節(jié)能減排新技術(shù)。濟(jì)鋼國(guó)際擁有一支在國(guó)內(nèi)冶金工程、冶金工藝、設(shè)備設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域具有雄厚實(shí)力的設(shè)計(jì)研發(fā)隊(duì)伍。他們依托其強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力的支持，秉承優(yōu)質(zhì)可靠、高效節(jié)約、持續(xù)改進(jìn)、人文誠(chéng)信的理念，以客戶(hù)為中