粗苯
關注創建者：匿名 創建時間：2021-07-23
粗苯的實例教程
王軍偉 牛夢林 田會鵬
河南平煤神馬首山化工科技有限公司
摘要：首山化工苯加氫裝置，在進行精苯深加工時，采用粗苯外購和首山化工自產的粗苯來混合加工，生產精苯，二甲苯。自2021年10月份檢測到自產的粗苯中氯含量超標.最高時氯離子在600多mg/L，嚴重影響到苯加氫，因苯中氯離子高使精苯廠設備堵塞，造成精苯廠停車。并且對自產的粗苯中的氯離子進行攻關查找原因及對策，盡快使粗苯中的氯離子降到≤15ppm。
關鍵詞：粗苯氯離子 新洗油 循環洗油 洗煤浮選劑 措施及解決方法
一、問題現狀：
1、在粗苯生產過程中，氯離子時有波動。之前針對粗苯中氯離子高，并未有多要求。
2、隨著氯離子的增多，會形成鹽類，堵塞精苯的設備，造成精苯系統停車，嚴重影響精苯的安全生產操作。
二、問題產生原因分析：
1、粗苯油水分離原因，粗苯油水分離中氯離子仍然超標，氯離子仍存在有機物中，而粗苯為有機物。
2、粗苯冷凝冷卻器串漏，因為粗苯冷凝冷卻器使用的是制冷水，并且冷卻器使用年限過長，可能會竄漏，從而影響到粗苯氯離子含量。
3、終冷塔操作原因，在終冷洗萘塔操作時，有可能高溫氨水在沖塔時，有部分氨水蒸汽會隨著煤氣進入洗油系統，造成洗油系統氯離子升高，粗苯中的氯離子含量增多。
展開 摘 要：介紹黑化集團焦化廠粗苯回收工藝流程及生產操作數據，對比2012年同期較好生產數據，分析查找粗苯產品收率降低原因，制定和執行合理的處理措施，恢復粗苯系統生產正常運行。
關 鍵 詞：焦化產品回收；粗苯產品收率；洗油再生器；管式加
黑化集團公司焦化廠始建于1958年，是焦爐煉焦及化產回收一體的焦化企業，年設計生產能力為75萬噸焦炭、1萬噸粗苯、0.7萬噸硫酸銨，其中粗苯系統是化產回收的重要生產系統，分為粗苯洗滌工序和粗苯蒸餾工序。
1 化產回收系統粗苯工藝流程簡介
1.1 粗苯洗滌工序
焦爐來的荒煤氣經初冷器初步冷卻到60℃左右后，進入硫酸銨飽和器系統進行脫氨處理后，45~55℃的煤氣進入底部帶焦油洗萘器的終冷塔，用循環終冷水直接噴灑冷卻到25~33℃，冷卻過程中，煤氣中的萘同時被終冷水冷洗下來，含萘終冷水進入焦油洗萘器進行脫萘處理后，循環再利用；經終冷后的25~33℃煤氣進入兩臺串聯的洗苯塔，在洗苯塔內，用25~35℃貧苯洗油與煤氣逆向直接接觸，吸收煤氣中的苯，最終使洗苯塔后的煤氣含苯量降低到不大于2.5 g/Nm3，凈化后的煤氣送往硝銨生產系統及焦爐系統利用；洗苯后的洗油進入粗苯蒸餾工序處理。
1.2 粗苯蒸餾工序
由粗苯洗滌工序來的富苯洗油簡稱富油，富油經泵輸送至苯汽分縮器、熱貧油-富油換熱器進行間接換熱至85~100℃后，進入管式加熱爐加熱到165~175℃，再進入脫苯塔用200~300℃左右的中壓水蒸汽進行蒸餾直接脫苯，蒸吹出的含苯蒸汽依次進入分縮器、冷凝冷卻器后得到含量為93~95%的液體粗苯產品；脫苯塔底的熱貧油經貧-富油換熱器、螺旋板冷卻器冷卻后壓回到循環洗油槽，再經泵送到洗苯塔做洗苯用。
2 粗苯系統存在問題
粗苯產品收率指標行業平均指標為1%。
展開 其粗苯罐區VOC治理示意圖如下所示:
①粗苯儲罐進料時排放的廢氣，經過接管呼吸閥呼出方向的管路，當管路上壓力變送器感應到100 Pa，自動開啟密閉氣相管路排氣方向的閥門，儲罐排放機油氣輸送到回收設備，冷凝回收處理。
②粗苯氣回收設備冷凝單元的運行流程:從密閉氣相管路輸出的粗苯氣，傳輸回收處理設備前端，壓差感應器感應到管路壓力100 Pa時，啟動引風機，粗苯氣依次進入冷凝單元一級、二級凝結器，冷凝至-75℃。分段冷凝液化，余氣達標進入富集(吸附)單元;一級冷凝分為A、B兩個凝結器切換使用，目的是為了防止凝結器中因水蒸氣/萘的物質凝結而堵塞設備。氣體中易凝結物質由氣體通道進入凝結器后迅速凝結，并由刮刀從凝結器表面刮除，刮下的結晶由收集槽收集氣體由收集槽上方排出，由后端工序經行處理。
③粗苯氣回收設備富集單元的運行流程:儲罐系統靜止排放的粗苯氣，是隨氣溫升高罐內液態氣體體積膨脹所排放的粗苯氣，此時回收設備不在運行狀態，機油氣經過冷凝單元通道，直接進入富集單元的吸附床，粗苯組分被吸附劑吸附，空氣達標;
④回收裝置整體能耗低、運行經濟合理。
(2)冷鼓、脫硫工段
對于含焦油、洗油、萘、氨、硫化氫等物質的尾氣，根據氣體濃度低、風量大的特點，選用堿性洗滌塔+酸洗洗滌塔+UV光催化氧化+納米催化活性炭吸附技術處理;
①兩部分工段的混合廢氣中含有酸類物質(硫化氫)、堿類物質(氨氣)及揮發性有機物(非甲烷總烴)，為了保證尾氣達標排放，同時也為了節約再生處理能源，采用了化學洗滌法中的洗滌塔堿液和酸液兩級氧化吸收法。對排氣中的酸性硫、堿性氨、粘性大及熔點高的大分子有機物部分有機物進行回收處理，通過測定吸收液的pH值對自動加藥系統進行控制，保證吸收處理的效果。
展開 3.焦化系統化產VOCs污染點位
焦化企業的化產工段，分為冷鼓工段、脫硫工段、硫氨工段、粗苯工段，在不同的工段內其特征污染物有所不同、排口形式不同。
廢氣來源:粗苯工段的廢氣主要來自于泵在打料一和進料一過程中的氣體逸散以及儲罐內原料的表面揮發。
包括粗苯貯槽、貧油槽、洗油槽、地下槽和粗苯計量槽等區域。
冷鼓工段的廢氣主要指氨氣、硫化氫和少量的VOCs。
主要來自焦油貯槽、氨水槽、焦油中間槽、焦油船、地下水封槽、焦油渣出口。
脫硫工段的廢氣主要是氨氣、硫化氫和少量的VOCs。
來自于母液槽、再生槽和破泡沫槽等區域。
污水調節池工段的廢氣主要是苯系物有機揮發物，重點對苯系物進行處理。
4.常見幾個工段排放點的對比見如下
五、焦化行業全工段VOCs末端治理解決方案
1、焦化行業有機廢氣特點
①廢氣來源：
粗苯工段的廢氣主要來自于泵在打料和進料過程中的氣體逸散以及儲罐內原料的表面揮發。
包括粗苯貯槽、貧油槽、洗油槽、地下槽和粗苯計量槽等區域。
冷鼓工段的廢氣主要指氨氣、硫化氫和少量的VOCs。
主要來自焦油貯槽、氨水槽、焦油中間槽、焦油船、地下水封槽、焦油渣出口。
脫硫工段的廢氣主要是氨氣、硫化氫和少量的VOCs。
來自于母液槽、再生槽和破泡沫槽等區域。
污水調節池工段的廢氣主要是苯系物有機揮發物，重點對苯系物進行處理。
②尾氣分析：
粗苯罐區氣體具有流量小，濃度高的特點。
要根據罐內壓強變化間歇性工作，對粗苯成分進行回收。
冷鼓工段的生產狀況屬常年連續開機，系統穩定運行，排氣連續、穩定，需要對尾氣進行連續處理。
主要成分為焦油、硫化氫、水蒸氣、氨氣、萘、苯系物等有機、無機混合物。
展開 其粗苯罐區VOC治理示意圖如下所示:
①粗苯儲罐進料時排放的廢氣，經過接管呼吸閥呼出方向的管路，當管路上壓力變送器感應到100 Pa，自動開啟密閉氣相管路排氣方向的閥門，儲罐排放機油氣輸送到回收設備，冷凝回收處理。
②粗苯氣回收設備冷凝單元的運行流程:從密閉氣相管路輸出的粗苯氣，傳輸回收處理設備前端，壓差感應器感應到管路壓力100 Pa時，啟動引風機，粗苯氣依次進入冷凝單元一級、二級凝結器，冷凝至-75℃。分段冷凝液化，余氣達標進入富集(吸附)單元;一級冷凝分為A、B兩個凝結器切換使用，目的是為了防止凝結器中因水蒸氣/萘的物質凝結而堵塞設備。氣體中易凝結物質由氣體通道進入凝結器后迅速凝結，并由刮刀從凝結器表面刮除，刮下的結晶由收集槽收集氣體由收集槽上方排出，由后端工序經行處理。
③粗苯氣回收設備富集單元的運行流程:儲罐系統靜止排放的粗苯氣，是隨氣溫升高罐內液態氣體體積膨脹所排放的粗苯氣，此時回收設備不在運行狀態，機油氣經過冷凝單元通道，直接進入富集單元的吸附床，粗苯組分被吸附劑吸附，空氣達標;
④回收裝置整體能耗低、運行經濟合理。
(2)冷鼓、脫硫工段
對于含焦油、洗油、萘、氨、硫化氫等物質的尾氣，根據氣體濃度低、風量大的特點，選用堿性洗滌塔+酸洗洗滌塔+UV光催化氧化+納米催化活性炭吸附技術處理;
①兩部分工段的混合廢氣中含有酸類物質(硫化氫)、堿類物質(氨氣)及揮發性有機物(非甲烷總烴)，為了保證尾氣達標排放，同時也為了節約再生處理能源，采用了化學洗滌法中的洗滌塔堿液和酸液兩級氧化吸收法。對排氣中的酸性硫、堿性氨、粘性大及熔點高的大分子有機物部分有機物進行回收處理，通過測定吸收液的pH值對自動加藥系統進行控制，保證吸收處理的效果。
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粗苯的最新內容
大多7.63m焦爐的運行數據表明，焦油產率低于3.3%，粗苯產率低于0.8%，而且焦油質量差，其粉塵及甲苯不溶物含量明顯增加。
項目一期投產后，可年生產焦炭134萬t、焦油8.2萬t、粗苯2萬t、硫酸1.9萬t、硫銨1.5萬t，生產加工LNG 12.57萬t、發電1.72億度；年增加產值40億元，實現利稅超10億元，新增就業1 000余人；可解決5萬余戶500萬m2的居民冬季集中供熱；年可減少煙塵排放2 500 t、二氧化硫2 400 t 、氮氧化物735 t。
脫苯塔頂溫度和壓力控制在50-60°C、 30-35kPa，塔頂出來的約78℃粗苯蒸汽經塔頂低溫水-粗苯冷凝冷卻器、脫苯塔回流罐、塔頂低溫水-粗苯冷卻器，冷凝冷卻至小于23℃后進入回流罐油水分離，分離出的粗苯一部分經回流泵打回脫苯塔頂回流，另一部分滿流到粗苯槽。分離出的分離水外送冷凝水槽。
焦化“1?31”較大爆炸事故
2015年1月31日7時55分左右，某焦化粗苯車間終冷器檢修期間發生爆炸，造成4人死亡，4人受傷，直接經濟損失426萬元。
事故直接原因：
企業嚴重違反作業規程，沒有采取有效的隔絕、置換措施，致使2#終冷器內進入煤氣形成爆炸性混合氣體，遇點火源引發化學爆炸。
二、問題產生原因分析：
1、粗苯油水分離原因，粗苯油水分離中氯離子仍然超標，氯離子仍存在有機物中，而粗苯為有機物。
2、粗苯冷凝冷卻器串漏，因為粗苯冷凝冷卻器使用的是制冷水，并且冷卻器使用年限過長，可能會竄漏，從而影響到粗苯氯離子含量。
崗位
粗苯崗位
危險因素
煤氣、粗苯
可能導致的事故
泄漏、中毒、著火、爆炸
煤氣泄漏著火應急處置程序
1、發現者報告崗位組長，并向車間班長、車間主任、廠調度室報告
2、通蒸汽保壓，逐漸關小煤氣來源閥門。
③粗苯氣回收設備富集單元的運行流程：
儲罐系統靜止排放的粗苯氣，是隨氣溫升高罐內液態氣體體積膨脹所排放的粗苯氣，此時回收設備不在運行狀態，機油氣經過冷凝單元通道，直接進入富集單元的吸附床，粗苯組分被吸附劑吸附，空氣達標;
④回收裝置整體能耗低、運行經濟合理。
（十二）煉焦工序單位能耗
煉焦工序凈能耗總量是指工藝生產系統的備煤車間（不包括洗煤），廠內部原料煤的損耗，煉焦車間，回收車間（冷凝鼓風、氨回收、粗苯、脫硫脫氰、黃血鹽），輔助生產系統的機修、化驗、
計量、環保等，以及直接為生產服務的附屬生產系統的食堂、浴池、保健站、休息室、生產管理和調度指揮系統等所消耗的各種能源的實物量，扣除回收外供能源，并折成標煤量。
冷鼓、粗苯采用煤氣負壓回收零排放；
2.
2）粗苯區域終冷塔噴灑液每班取樣做噴灑液含氨，及時了解噴灑液氨含量，一旦出現含氨超標加大噴灑液置換，盡快將噴灑液氨降到正常范圍內，以減少對脫硫的影響。
3）每班送真空冷凝液樣化驗，及時了解系統氨含量，一旦氨超標，立刻大量置換盡快降低氨含量。
