＊高炬 晉武宏 原大鵬 原亞鵬

（陜西龍門煤化工有限公司 陜西 714000）

循環(huán)洗油吸收苯族烴的工藝流程：用洗油吸收了煤氣中苯族烴的富油進入塔底富油槽，用富油泵輸送至油氣換熱器，與脫苯塔頂出來的苯汽換熱，將富油換熱至70℃～80℃左右，然后經油油換熱器與脫苯塔底出來的熱貧油換熱，使富油溫度升至110C～130℃，再進入管式爐對流段及其交通管和輻射段被加熱至170℃～185℃，然后進入脫苯塔。從脫苯塔頂蒸出的苯汽，進入油氣換熱器及粗苯冷凝冷卻器，分別和富油、循環(huán)水進行換熱，被冷卻至25℃～30℃。冷卻后的苯水進入油水分離器進行分離，分離出的粗苯進入回流柱，一部分經回流泵輸送至脫苯塔頂打回流，另一部分進入粗苯計量槽。定期用泵將計量槽內的粗苯送至罐區(qū)粗苯貯槽貯存待售。由粗苯油水分離器分離出的水進入控制分離器，在此分離出的油去地下放空槽，分離出的水自流入硫銨工段作為噴灑水使用。脫苯后的熱貧油從脫苯塔底流出，進入油油換熱器、一段貧油冷卻器，分別與富油、循環(huán)水換熱，冷卻后的貧油自流進入脫苯塔底和外置的貧油槽，再由貧油泵送至二段貧油冷卻器被循環(huán)水冷卻至25℃～30℃后，進入洗苯塔頂噴灑洗滌煤氣，洗油循環(huán)使用。

1.洗油質量要求

洗油是煤焦油蒸餾所得酚、萘、洗三混餾分提取工業(yè)萘后的產品，它的原料是三混餾分。洗油是從焦爐煤氣中回收和制取粗苯的常用溶劑，它是煤焦油中230℃、300℃的餾分。洗油的分子量適中，化學穩(wěn)定性較好，在常溫下對粗苯有良好的吸收能力，在加熱時又能使粗苯從中很好地分離出來。為保證洗油的使用要求，對洗油質量有嚴格的規(guī)定，見表1。

表1 洗油質量

（1）常溫下易析出固體結晶物，所以應控制其含量，以保證洗油具有良好的吸收粗苯能力，減小輸送；（2）常溫下對苯族烴有良好的吸收能力，在加熱蒸餾時又能使苯族烴很好地分離出來；（3）具有化學穩(wěn)定性，即在長期使用中其吸收能力基本穩(wěn)定；（4）在吸收操作溫度下不應析出固體沉淀物；（5）易與水分離，且不生成乳化物；（6）有較好的流動性，易于用泵抽送并能在填料上均勻分布。

2.洗油質量變差的情況

2017年到2020年生產運行情況，粗苯工段出現(xiàn)嚴重的循環(huán)洗油質量變差問題，洗苯塔循環(huán)洗油塔盤掛料，貧油換熱器堵塞，影響正常生產的粗苯工序，先是洗苯塔后煤氣含苯逐漸升高，粗苯回收率下降；采用熱貧油沖洗洗苯塔關閉貧油換熱器循環(huán)水溫度提高一段貧油溫度，但效果也不明顯，采用加新洗油，對每次補充新洗油進行少量多次進行補充，運行情況稍有好轉；洗油質量變差表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）根據(jù)生產運行來看，粗苯回收率明顯下降，由正常情況下回收煤氣含苯在15.8%左右下降到11.55%左右，從而嚴重影響了粗苯的產量和經濟效益。（2）洗苯塔液位不穩(wěn)，循環(huán)洗油在洗苯塔內磁環(huán)處掛料，富油泵有掉壓現(xiàn)象；洗苯塔阻力増大，洗苯塔的阻力，從DCS系統(tǒng)看為1kPa左右波動，用U型管實測，達到2kPa以上。（3）按照400萬噸焦化廠核算，粗苯洗油循環(huán)量應在280t/h左右，曾發(fā)生貧油換熱器堵塞，貧油泵壓力猛增的情況；循環(huán)量減少，發(fā)現(xiàn)部分管道被結晶物幾乎堵塞。（4）貧油換熱器堵塞，制作一個收集槽，對經過換熱器的部分貧油進行處理，放置收集槽，靜置，人員采用打撈的方式進行處理；提高貧油溫度，防止結晶。

3.洗油變差分析

(1)結晶物組份

洗油吸苯效率變差，嚴重影響了生產運行，對循環(huán)洗油里的結晶物進行化驗分析，見表2。

表2 循環(huán)洗油的結晶物分析

從循環(huán)洗油的結晶物分析可以看出，結晶的塊狀物主要由苊、氧芴、芴組成，其中苊含量占到59%～70.52%，萘的含量占到1.23%～3.35%。在洗苯塔內、貧油管道及換熱器里出現(xiàn)大量結晶物的主要原因。

(2)循環(huán)洗油及新洗油分析

限于我廠化驗分析，先進行降低初冷器的煤氣溫度控制，加大噴灑效果，把煤氣中的雜質進行清洗處理；加大終冷器噴灑量，由原來的4臺終冷器用一臺噴灑泵，增加到2臺噴灑泵進行噴灑，確保煤氣夾帶少的雜質；對再生器里的篩板進行檢查，確保洗油再生質量等措施，但近期又一次出現(xiàn)了循環(huán)洗油結晶物多的現(xiàn)象，說明問題多數(shù)出現(xiàn)在循環(huán)洗油上，為此，我們對循環(huán)洗油、新洗油進行了分析，見表3。

表3 循環(huán)洗油、新洗油分析

從表3可以看出，新洗油的質量指標均符合洗油的質量標準，270℃前餾出量指標在60%以上，應屬于較好的洗油；但從循環(huán)洗油的指標看，密度略有增加，300℃前餾出量略有下降，這也是正常的；但270℃前餾出量僅為65%以上，說明循環(huán)洗油內雜質較多、結晶物較多。

(3)循環(huán)洗油的組份分析

通過分析進一步查找循環(huán)洗油變差的原因，結果見表4。

表4 循環(huán)洗油組份分析

可以看出，循環(huán)洗油中的苊含量比較高，通過化驗洗油300℃餾出量為92%，但270℃前出量只有80%、85%，說明洗油吸收苯效果變差，從表4的組份分析，洗油中萘成分只有3%左右，在國標中洗油指標含萘13.0%，而苊、氧芴、等高沸點組份，總量在51%以上。

(4)外購洗油組份分析

針對循環(huán)洗油的問題，我們對新購入洗油作了全面分析，見表5。

表5 外購洗油組份分析

洗油含萘量規(guī)定小于14%，還要求苊含不大于5%，以保證在10℃～20℃時，無固體沉淀物，萘因熔點為80℃，苊的熔點為95.3℃，在常溫下易析出固體結晶。但洗油中的萘與苊、芴、氧芴及其它高沸點相互混合共存時，能生成熔點低于有關各組份的共熔點混合物，因此，在洗油中甲基萘含量達到50%時，有利于降低洗油析出沉淀物的溫度。

從表5外購洗油化驗分析中5個樣品的分析結果可以看出，樣品1、樣品2中的苊含量18.57%～21.53%，樣品3、樣品4中的苊含量36.20%～38.44%，樣品3、樣品4中的洗油更容易產生結晶。樣品5的洗油再生產中是最佳甲基萘在50%，萘含量在7.33%，苊含量在3.65%。

3.對策與措施

對于粗苯生產中洗油質量變差及易產生結晶物的問題，應從洗油來源、生產操作等方面進行解決。

(1)對新洗油的控制

國標洗油中甲基萘（洗苯的主要成分）含量低，重質組分工業(yè)苊、芴、氧芴、蒽油、瀝青等雜質較多，洗油粘度大、比重大、流動性差，在洗苯塔內噴灑時霧化效果不好，洗苯效果差。由于雜質含量較高，15℃以下容易結晶，容易造成管道和洗苯塔阻力大，甚至會造成設備堵塞，損失嚴重。國標洗油使用過程中，重質組分多、聚合快，排渣量較大，洗油消耗高。

因此，對新外購的洗油指標進行了調整。要求新洗油必須達到300℃前餾程在93%以上，并要求270℃前餾程在80%以上；新洗油中含萘控制在7%～14%；新洗油中的苊、芴、氧芴三組分含量必須不小于35%。

(2)加強洗油質量再生效果

在粗苯生產中，循環(huán)洗油的再生是關鍵環(huán)節(jié)：洗油再生效果不佳，會影響洗油的吸收率。

①循環(huán)洗油的再生量為1.5%左右，還控制再生器的液位900～1100mm，如果入再生器的洗油量過大，將嚴重破壞再生器篩板上的氣相平衡，使再生器的汽提效率變差，閃蒸作用大，洗油因重質組分難以分離而變差。②注意循環(huán)洗油再生效果，定期檢查再生器內部篩板結構，依靠篩板實現(xiàn)汽液傳熱傳質。

(3)生產上采取的應急措施

為緩解系統(tǒng)運行的惡化狀況，穩(wěn)定提高粗苯回收率和產量，生產操作上作了適當調整。①要求洗油供應商保證洗油質量，其中萘含量控制在7%～14%。②根據(jù)生產實際情況，適當提高粗苯回流量，控制脫苯塔塔頂溫度不超過92℃，減少萘油餾分的揮發(fā)。③調整管式爐溫度制度，使加熱后的富油溫度下調10℃，適當，保證過熱蒸汽溫度不高于420℃。

(4)添加吸苯組分

為減少洗苯生產中的循環(huán)洗油結晶現(xiàn)象，提高洗苯能力，對于現(xiàn)有的循環(huán)洗油中含苊、芴高的，可以在循環(huán)系統(tǒng)加入少量的甲基萘，改變洗油中的洗苯能力。

可以考慮采購輕質洗油是將國標洗油再進一步加工，切掉270℃后無效成份，保證洗油中甲基萘含量。輕質洗油相比國標洗油具有的優(yōu)勢：甲基萘含量高，雜質少，粘度低，比重小，流動性好，洗苯霧化效果好、與煤氣充分接觸面積大，洗苯效率高且0℃不結晶，雜質含量少，不易堵塞設備。

(5)輕質洗油性能

①常溫下對苯族烴有良好的吸收能力，在加熱蒸餾時又能使苯族烴很好地分離出來；②具有化學穩(wěn)定性，即在長期使用中其吸收能力基本穩(wěn)定；③在吸收操作溫度下不應析出固體沉淀物；④易與水分離，且不生成乳化物；⑤有較好的流動性，易于用泵抽送并能在填料上均勻分布。

表6 輕質洗油技術質量指標

4.結論

粗苯生產是一個復雜的生產過程，造成粗苯洗油系統(tǒng)運行惡化原因：

①洗油的質量直接影響焦爐煤氣中苯族烴的回收，再生器操作液位應控制在900～1100mm、終冷器的煤氣溫度控制在 25℃～26℃，加大終冷器的冷凝液噴灑效果，保證工序生產的持續(xù)穩(wěn)定。②應對于新洗油，應增加270℃前餾程不低于85%指標，控制洗油中的萘含量7%～14%，對于含萘低的洗油，應注意其中苊、芴等高沸點組分含量≤10%，甲基萘≥30.0%，防止常溫下結晶物出現(xiàn)，影響生產。③根據(jù)生產實際情況，適當提高粗苯回流量，控制脫苯塔塔頂溫度不超過92℃，減少萘油餾分的揮發(fā)；應從操作上進行相應調整。④采購輕質洗油具有的優(yōu)勢：甲基萘含量高，雜質少，粘度低，比重小，流動性好，洗苯霧化效果好、與煤氣充分接觸面積大，洗苯效率高且0℃不結晶，不易堵塞設備。⑤注意再生器的運行：巡檢時注意再生器的聲音，若出現(xiàn)異響，停運進行檢查；當洗油再生效果不明顯時，要檢査內部篩板是否堵塞、是否有脫落。