淺析粗苯預(yù)處理技術(shù)

楊衛(wèi)娟周君

(1唐山旭陽化工有限公司,河北 唐山 063000)

(2唐山中潤煤化工有限公司,河北 唐山 063000)

淺析粗苯預(yù)處理技術(shù)

楊衛(wèi)娟1周君2

(1唐山旭陽化工有限公司,河北 唐山 063000)

(2唐山中潤煤化工有限公司,河北 唐山 063000)

本文針對焦化粗苯精制的原料粗苯預(yù)處理進行簡單介紹，對于不同的成分應(yīng)用不同的分離方法，而且對不同的方法進行了評述，根據(jù)自己的工作經(jīng)歷，對比目前主要苯精制工藝的預(yù)處理技術(shù)，提出了粗苯原料預(yù)處理方法的選擇原則。

粗苯精制；脫水脫渣；脫出重組分；兩苯塔工藝；預(yù)蒸發(fā)工藝

粗苯精制是煤化工的基礎(chǔ)技術(shù)之一，粗苯的主要產(chǎn)品是純苯，甲苯和二甲苯。由于近幾年油價大幅上漲，焦化苯有著很大的利潤空間，同時由于近幾年粗苯精制的快速發(fā)展，全國各地興建了大量的粗苯加氫精制裝置，對粗苯的需求越來越大，但是粗苯的質(zhì)量有不斷下降的趨勢。本文對粗苯原料預(yù)處理的方法作了綜合分析。

1 粗苯質(zhì)量影響因素

進入加氫過程的粗苯中水和渣含量高低將直接影響加氫反應(yīng)，當(dāng)有大量的水進入加氫反應(yīng)前的汽化單元時，由于水的揮發(fā)度較低，水先大量蒸發(fā)在消耗大量的熱能，不僅造成能源的浪費還會造成裝置內(nèi)部壓力上升過快，可能導(dǎo)致超壓的危險。而大量的渣進入汽化單元一般是沉積在容器或換熱器底部，則會導(dǎo)致底部排污管道堵塞。

2 粗苯質(zhì)量預(yù)處理方法

就目前情況來說粗苯預(yù)處。理分為兩個步驟，第一步是脫水脫渣，第二步脫除重餾分。

2.1 脫水脫渣

2.1.1原料粗苯脫水脫渣的預(yù)處理工作開始于粗苯原料罐。

設(shè)計工作者利用混合液中各組分比重不同分層的原理，對原料儲罐底部進行部分改造賦予了其更好脫水脫渣的功能。我們應(yīng)充分利用粗苯原料儲罐的這一功能，為后續(xù)工序創(chuàng)造條件。具體做法是適當(dāng)增加貯罐數(shù)量、貯存能力和罐底空間，在設(shè)計貯罐時要適當(dāng)考慮清罐的需要。通常認(rèn)為，油庫中粗苯的貯存能力與企業(yè)的自身條件和外部條件有關(guān)，隨著粗苯加氫精制裝置的不斷建設(shè)，其總加工能力可能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粗苯原料總量；在貯罐數(shù)量的設(shè)置上應(yīng)不少于3個，一個用于進料，一個用于脫水脫渣，一個用于向裝置供料，其中脫水脫渣的時間應(yīng)不低于24小時，時間越長分離效果越好。基于原料粗苯渣含量越來越多的現(xiàn)實，粗苯原料貯罐的脫渣作用越來越大。

2.1.2對于脫渣另外還有其它的方法

大部分廠家通常都采用過濾法。此化工廠和邢臺某化工進裝置前的粗苯過濾器采用的是100微米的孔徑，邢臺某化工是德國進口手動刮除殘渣，此化工廠采用是國產(chǎn)電動刮除殘渣。經(jīng)過實踐證明，其效果也是相當(dāng)有限的，這是由于粗苯中不飽和烴類在通過過濾器后還是會發(fā)生聚合反應(yīng)，而且聚合后的產(chǎn)物其本身結(jié)構(gòu)還有一定的吸附作用，小顆粒殘渣越積越多還是會堵塞高速泵的過濾器和預(yù)蒸發(fā)器，每年需要定期停車清理。

2.1.3其它比較先進的方法是

利用高速旋轉(zhuǎn)的離心分離機，其可以將懸浮液中的固體顆粒與液體分開，也可以將乳濁液中兩種密度不同，又互不相溶的液體分開。

原理是當(dāng)含有細(xì)小顆粒（或不互溶的小液滴簡稱液滴）的混合液靜置不動時，由于重力場的作用下相對密度大會逐漸下沉。粒子（液滴）越重，下沉越快，反之密度比液體小的粒子（液滴）就會上浮。比如沙、水、油混合在通常重力作用下就可以觀察到它們的沉降過程。但是顆粒小到一定程度擴散就會影響沉降，擴散現(xiàn)場是普遍存在的是由于物質(zhì)相互存在密度差，離心就是利用離心機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強大的離心力，迫使這些小的微?？朔U散加快液體中顆粒的沉降速度。

所以用高速離心分離機就能否將粗苯、水和渣（主要組成是煤粉和萘）有效分離，在實驗室中高速離心分離就都可以分離細(xì)胞質(zhì)中不同物質(zhì)，工業(yè)上一般密度差大于0.05 g／l就有較好的分離效果,工業(yè)用離心分離機按結(jié)構(gòu)和分離要求，可分為過濾離心機、沉降離心機和分離機三類。選擇離心分離機須根據(jù)懸浮液(或乳濁液)中固體顆粒的大小和濃度、固體與液體(或兩種液體)的密度差、濾渣的特性以及分離的要求進行綜合分析，通常，對于含有粒度大于0.01毫米顆粒的懸浮液可選用過濾離心機;對于懸浮液中顆粒細(xì)小或可壓縮變形的，則宜選用沉降離心機;對于懸浮液含固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時，應(yīng)選用分離機。一種離心分離機不能滿足分離的幾項要求時，可選幾種離心分離機配合使用。

苯與水的密度差大于0.1 g／l，煤粉的直徑大多大于0.1微米，理論上利用離心分離機可以將水和渣從粗苯中分離出去。但是由于傳動部位易磨損是離心分離機普遍存在的問題，而且在后期維修方面修復(fù)周期長、費用高，也是不能推廣使用的一個重要原因。目前粗苯精制預(yù)處理方面還未有使用，缺乏相應(yīng)數(shù)據(jù)。未來新型的高分子聚合物復(fù)合材料和水基金屬成型潤滑劑的出現(xiàn)，能夠降低離心分離機的維護成本，使得離心分離機普遍使用就會凸顯其作用和經(jīng)濟價值。

2.2 脫出重組分

脫出粗苯原料的重組分是為后續(xù)的加氫工序做準(zhǔn)備，重組分具有易結(jié)焦、流動性差等特性，其一旦進入催化劑會使催化劑表面形成結(jié)焦物，長期累積會降低反應(yīng)效率。

3 結(jié)語

通過比對目前比較普遍的粗苯預(yù)處理技術(shù)，對于不同的粗苯精制工藝生產(chǎn)中均有采用。在選擇比較時要考慮前期投資和后期生產(chǎn)維護，做到利益最大化是最主要目的。此化工廠粗苯精制，預(yù)處理采用的是預(yù)蒸發(fā)工藝，經(jīng)過數(shù)次的工藝優(yōu)化就目前情況來看，效果還是不錯的。未來還要建立第二套粗苯精制裝置，其采用的二苯塔預(yù)處理工藝，兩者經(jīng)過有效結(jié)合，不但降低了成本而且將會大大提高生產(chǎn)效率。隨著科技的不斷發(fā)展，相繼會出現(xiàn)更好的粗苯預(yù)處理技術(shù)，新型的大型霧化器出現(xiàn)為粗苯汽化減少耗能環(huán)節(jié)，更環(huán)保更清潔。粗苯精制生產(chǎn)會有更高的生產(chǎn)效率。

[1]伍德工藝參數(shù).

[2]李同軍等粗苯加氫精制生產(chǎn)技術(shù)問答化學(xué)工業(yè)出版社2012.

[3]李同軍等《焦化粗苯加氫前一步預(yù)處理探討》.《河北冶金》第5期.