中国平煤神马集团河南省平顶山市467000
一、改造背景
本公司现有煤焦油减压蒸馏装置两套,合计加工能力30万吨/年。加工工艺为常规双塔单炉式,煤焦油蒸馏塔侧线采出Ⅰ、Ⅱ蒽油,塔顶采出三混油并经过酸洗处理后,再送往配套工业萘生产装置蒸馏生产。工业萘装置同样采取双塔单炉的减压蒸馏操作,初塔顶部采出酚油,底部采出两混油并经过加热后送往精塔,精塔顶采出工业萘,塔底产出洗油。由于焦油蒸馏及工业萘生产装置均为双套设计,因此自2012年底投入试运后一直生产正常,产出改质沥青及工业萘等产品均受到用户好评。
自2015年开始,受到焦化行业的持续低迷及环保形势影响,大量煤焦化企业面临重新洗牌,周边大量焦化企业为报证企业生存,改变原有生产方式,在不断压缩负荷闷炉减产的情况下,调整炼焦配煤方式,导致焦油加工企业受到原材料波动极大,生产难于控制。另一方面,为保证企业利益,周边焦化企业提高购买洗苯用洗油质量要求,使焦油加工企业倍感压力,因此公司在尽量不改变现有生产工艺的同时,要求对公司洗油产品品质再提升,以尽量少的投入最大程度的满足客户的需求。
二、查找问题
根据周边焦化企业用户反应,公司现有洗油质量不稳定主要表现在:结晶物偏高、堵塞洗苯塔、洗苯效率低下,洗油颜色发黑等问题。根据以上实际情况,公司从其它洗油生产企业购买质量较好的洗油,通过目测及蒸馏等实验手段查找自身产品的差距。通过对标和具体实验比较,得到结果如下表所示。
三、分析问题
从上表分析可知,馏程的变化直接影响到洗油的质量情况,特别是本厂生产洗油的270℃前洗油馏出量偏低,这说明在洗油内部,对洗苯起到决定性作用的α-甲基萘和β-甲基萘等有效成分含量过低,因此才会出现洗苯效率低等问题发生。
与此同时,由于洗油中芴、氧芴、苊等成分的增加,致使270℃-300℃洗油馏出量增加,同时也会产生15℃状态下的结晶物不稳定。并且洗油中又含有萘的存在,给洗苯操作带来了负面影响,也是造成设备堵塞、效率低下的重要原因。
四、改造构想
由于本厂原有焦油蒸馏及工业萘装置各两套,一期建设时间稍早,工业萘装置已面临大量维修内容,而二期工业萘系统因为考虑到一期现状,在设计之初就加大装置的处理能力,完全可以满足30万吨/年的焦油处理能力。
因此在综合各方面考虑后,决定利用一期工业萘系统,稍加改造后形成一套单独的洗油二次加工分离装置,在提升洗油产品质量的同时,进一步回收包含在洗油产品中的其它组分,以获得产品利润的最大化。
原有一期工业萘处理系统工艺简图如下所示:
改造思路大致为:
1.利旧原有塔设备及管式炉,原有三混投料泵改为一/二次投料泵,原有两混抽出泵改为初塔转运泵,尽量利旧原有管道,确保装置内原有物料吹扫、清理干净。
2.新投用洗油提质装置为间歇式生产,需要重新投用一台二次投料槽,将投料分为一次投料和二次投料,一次投料目的在于洗油的脱萘,二次投料的意义是轻重质的洗油分离。
改造效果如下所示:
此装置采用间歇式生产,一、二次投料需要中控人员区别对待,具体操作方式简述如下:
一次投料:待加工洗油通过一次投料管线进入初馏塔,初馏塔顶无产出,此阶段主要是对洗油进行一次再加温、脱水,然后通过初塔转送泵送至精馏塔内蒸馏,精馏塔塔顶产出少量萘油,此处所产萘油结晶点较低,不适于进入工业萘成品槽,应排入其它三混原料槽;精馏塔底部产出含萘较低洗油,进入二次投料槽为二次投料做准备。
当二次投料槽液位达到一定高度时,停止一次投料,中控人员通知现场改换管线阀门,进行二次投料。
二次投料:含萘较低的洗油通过二次投料管道进入初馏塔,经过加温预热后进入精馏塔蒸馏,精馏塔顶部产出轻质洗油进入洗油槽作为洗油产品,精馏塔底部产出重质洗油进入蒽油调配油槽,作为调配蒽油使用。
五、实施效果
根据本系统运行五个月以来的效果来看,本公司洗油质量有了较大的提高,各项指标均高于国标优等品要求,270℃前馏出量均达到75%以上,300℃前馏出量达到95%以上(未补正温度)。含酚控制在0.2%左右水平,含萘控制在4.0%左右,各焦化企业用户反应良好。