负压工艺在脱苯的应用

负压工艺在脱苯的应用

安全生产部 张利民

目前常压脱苯工艺中主要存在两个问题，一是生产过程中使用了大量蒸汽，一般每生产1吨粗苯（馏程180℃前合格）消耗1t~1.5t蒸汽，蒸汽冷凝后形成焦化粗苯分离废水，目前焦化废水处理费用较高，处理难度也大，如何从源头上减少废水的产生量是各焦化企业追求的目标要求；二是贫油含苯量高，通常为0.4%~0.6%，因而影响了苯的吸收效率，导致塔后煤气含苯量高，白白流失了优质的苯原料。苯是焦化公司增收创效的重要产品。

为消除脱苯塔供热蒸汽而产生的焦化粗苯分离废水和提高苯的回收率，负压脱苯工艺技术采用循环热贫油代替蒸汽提供热量，并依据精馏原理中一定温度下相对挥发度与压力的关系，降低压力有利于提高粗苯相对挥发度，便于粗苯从洗油中解析出来。鉴于上述优点，已有公司采用了负压操作形式进行脱苯，得到了可观的环境效益和经济效益。

负压工艺脱苯新技术：

1、工艺流程和简介

富油流程：来自终冷洗苯工段的富油依次与脱苯塔顶出来的苯汽进行换热、脱苯塔底排出的热贫油换热后进入管式炉，经管式炉加热然后进入负压脱苯塔进行脱苯。

苯的流程：负压脱苯塔顶逸出的苯汽先与富油换热后，进入冷凝冷却器变成液态，苯冷凝液进入苯回流槽。部分苯作为回流控制负压脱苯塔顶部温度，其余的作为产品采出。

侧线采出：负压脱苯塔的侧线采精重苯和萘油。

贫油流程：负压脱苯塔底部排出的部分热贫油由泵经贫富油换热器、一段贫油冷却器后送贫油槽，再用泵送往二段贫油冷却器冷却后去终冷洗苯工段循环进行洗苯。

另一部分热贫油经泵送往脱苯塔管式炉加热后返回脱苯塔底部作为热源；为了保持循环洗油质量，将部分热贫油引入再生器进行再生。其中大部分洗油被蒸发并进入脱苯塔底部。残留于再生塔底部的高温残渣油，经泵一部分送往再生塔管式炉加热后返回再生塔作为热源，另一部分送至焦油车间的焦油大槽。

2、负压工艺较常压脱苯工艺主要有如下几个突出特点：

2.1 常压工艺是在常压下进行粗苯蒸馏，而本套工艺在塔顶处设置了真空泵，以保证部分重要系统的负压要求。负压环境有利于改善轻苯在洗油中的相对挥发度和降低塔顶逸出混合蒸气的温度，便于轻苯的分离和冷凝。

2.2 目前绝大多数常压工艺采用过热蒸汽蒸馏脱苯，导致产生大量的粗苯分离废水，而本套工艺不利用蒸汽，仅利用脱苯塔釜的高温热贫油作为蒸馏用的热源。这样既保证能源的高效利用，避免了能源浪费，同时又减少了粗苯分离废水的产生量。

2.3 常压工艺仅设置了一套管式炉加热系统，由于管式炉加热的特点和工艺的需要，本套工艺设置两套管式炉加热系统，保证了供热的稳定性和均匀性。管式炉的煤气总耗量较之同规模的常压蒸馏脱苯系统相差不大。

2.4 常压工艺设置了多个油水分离器，由于粗苯分离水较常压工艺低得多，本套工艺仅设置一个轻苯回流槽，就满足了粗苯分离水的静止分离要求。

3、工艺的优点：

富油负压脱苯新技术，具有良好的经济、环境和社会效益，主要体现在以下几个方面。

3.1经济效益（我公司三期预算）

贫油含苯较常压由0.5%左右，可降至0.3%以下；终冷洗苯塔后煤气含苯较常压由2g/m3，可降至1g/m3以下。

按照三分厂年产110万吨焦炭产量计算，煤气量为60000m3，富油处理量100 m3/h，每天可多生产1.4吨苯。

负压可节省蒸汽4.0t/h，但需要增加225kw/h的电力消耗（真空泵25kw/h和热贫油循环泵200kw/h）。

效益：节省蒸汽费用： 4.0×90×24×365=315（一吨蒸汽90元）

节省废水处理费用： 4.0×10×24×365=35万元（10元/吨废水）

轻苯增收： 1.4×365×6700=342万元（一吨轻苯6700元）

多消耗电：225×24×365×0.7=138万元（一度电0.7元）

每年合计增加效益：315+342+35-138=554万元

3.2环境效益

（1）较常压工艺粗苯分离废水减排约4t/h。

（2）系统装置不产生废气外溢，系统废气由管道送往负压煤气管网，环境清洁。

4、负压脱苯新工艺可以在以下几个方面优化：

4.1 根据业主要求，设计采出不同的产品。可以是单采粗苯或轻苯及其它产品等，这样可以简化工艺流程和设备数量，同时能够降低投资，以使公司的利润最大化。

4.2 如果公司能够满足脱苯过程中洗油质量过低部分的补充消耗，据现场实际运行情况，负压脱苯吨苯消耗洗油约40kg ~70kg，则可以取消再生塔系统（包括再生塔、再生塔管式炉和再生塔循环泵及附属管道部分）。这样将节省大量资源和能源，从洗苯系统处注入新洗油，以保证循环洗油质量。

5、结论

目前，有的公司采用了负压脱苯技术，生产情况稳定，效益可观，我公司作为一家大型焦化公司，采用负压脱苯技术后会得到可观的经济效益。具体的工艺流程、操作指标及改造事项还有待于参观考察。