濟南鋼鐵負(fù)壓脫苯

濟鋼集團國際工程技術(shù)有限公司（以下簡稱“濟鋼國際”）在節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟和環(huán)境保護等領(lǐng)域具有多年的工程設(shè)計經(jīng)驗，富油負(fù)壓脫苯作為節(jié)能減排的一項新技術(shù)于2009年12月在濟鋼焦化廠率先投產(chǎn)應(yīng)用，取得了非常好的生產(chǎn)效果，為濟鋼國際在這一技術(shù)領(lǐng)域站在制高點奠定了基礎(chǔ)。濟鋼國際近幾年來，吸收消化了國內(nèi)外先進的工藝技術(shù)，并不斷研發(fā)創(chuàng)新，為濟鋼和兄弟企業(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)濟效益和社會效益。富油負(fù)壓脫苯技術(shù)是其中一項非常有特色的技術(shù)，濟鋼國際通過改變原來的工藝思路和方法，開發(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)煤氣凈化過程中的一個必要環(huán)節(jié)，煤氣先經(jīng)過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物稱為富洗油（簡稱富油）。富油脫苯后變成貧洗油（簡稱貧油），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)煤氣凈化的順利運行。富油脫苯從技術(shù)發(fā)展看，經(jīng)歷了以下兩個階段：（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后進入脫苯塔脫苯。目前國內(nèi)廣泛采用管式加熱爐加熱富油的脫苯工藝進行脫苯。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問題，一是生產(chǎn)過程中使用大量蒸汽，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用較高，處理難度也大，如何從源頭上減少廢水的產(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揮發(fā)度與壓力的關(guān)系，降低壓力有利于提高粗苯相對揮發(fā)度，便于粗苯的分離。鑒于上述優(yōu)點，濟鋼焦化廠決定采用負(fù)壓形式進行粗苯蒸餾，以確保良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。3富油負(fù)壓脫苯新技術(shù)3.1工藝流程圖和簡介濟鋼國際工程技術(shù)有限公司在吸收國內(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芳烴等，以達(dá)到節(jié)能減排目的。工藝流程簡單介紹如下：富油流程：來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入管式爐，經(jīng)管式爐加熱然后進入負(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入冷凝冷卻器，冷凝液進入輕苯回流罐。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行再生。其中大部分洗油被蒸發(fā)并直接進入脫苯塔底部。殘留于再生塔底部的高溫殘渣油，經(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間的焦油大槽。3.2工藝的特點本套工藝較常壓脫苯工藝主要有如下幾個突出特點：（1）常壓工藝是在常壓下進行粗苯蒸餾，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，同時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)置一個輕苯回流罐，就滿足了粗苯分離水的靜止分離要求。3.3運行實況分析負(fù)壓脫苯穩(wěn)定運行已有一段時日，濟鋼焦化廠8#、9#焦?fàn)t負(fù)壓脫苯2010年3月份部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果記錄見表1。表1濟鋼焦化廠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，采出的輕苯干點低于150^，貧油含苯低于0.3%。經(jīng)過負(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。實際運行穩(wěn)定，效果良好。3.4工藝的優(yōu)點濟鋼焦化廠應(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、環(huán)境和社會效益，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。3.4.1經(jīng)濟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計算，則小時可多產(chǎn)粗苯約180kg，折算成噸焦多產(chǎn)粗苯1.314kg。(濟鋼焦化廠新建8#、9#焦?fàn)t規(guī)模年產(chǎn)120萬t焦)。3.4.2社會效益節(jié)能超過8160tce/a，折合6.8kgce/t焦。(按120萬t焦炭規(guī)模)。實現(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方面優(yōu)化：根據(jù)業(yè)主要求，設(shè)計采出不同的產(chǎn)品?？梢允菃尾纱直交蜉p苯及其它產(chǎn)品等多個方案。這樣可以簡化工藝流程和設(shè)備數(shù)量，同時能夠降低投資，以使業(yè)主的利潤最大化。如果業(yè)主能夠滿足脫苯過程中洗油質(zhì)量過低部分的補充消耗，據(jù)現(xiàn)場實際運行情況，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)是一項值得推廣應(yīng)用的節(jié)能減排新技術(shù)。濟鋼國際擁有一支在國內(nèi)冶金工程、冶金工藝、設(shè)備設(shè)計和制造領(lǐng)域具有雄厚實力的設(shè)計研發(fā)隊伍。他們依托其強大技術(shù)實力的支持，秉承優(yōu)質(zhì)可靠、高效節(jié)約、持續(xù)改進、人文誠信的理念，以客戶為中