郜國(guó)濤

（濟(jì)南鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，山東 濟(jì)南 250101）

節(jié)能減排

負(fù)壓蒸餾技術(shù)在焦化粗苯生產(chǎn)中的應(yīng)用

郜國(guó)濤

（濟(jì)南鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，山東 濟(jì)南 250101）

濟(jì)鋼為新建的粗苯蒸餾裝置開發(fā)應(yīng)用了負(fù)壓蒸餾技術(shù)，即將常壓介質(zhì)在減壓塔內(nèi)進(jìn)行分餾，降低其蒸餾沸點(diǎn)，同時(shí)用熱循環(huán)油提供熱量，每年節(jié)約蒸汽3.5萬t，節(jié)約焦?fàn)t煤氣280 m3/h；減少苯類廢氣1.53萬m3/a，其他廢氣9.64萬m3/a；每年可增加經(jīng)濟(jì)效益628.8萬元。

焦化粗苯；蒸餾裝置；負(fù)壓蒸餾技術(shù)

1 前言

濟(jì)鋼焦化年產(chǎn)焦炭390萬t，可回收煤氣中的粗苯約5.32萬t。目前粗苯生產(chǎn)裝置有3套，分別與1#～5#焦?fàn)t，6#、7#焦?fàn)t，8#、9#焦?fàn)t配套進(jìn)行脫苯蒸餾。前二者均為常壓蒸餾。目前國(guó)內(nèi)焦化廠脫苯方式，不論是單塔脫苯還是兩塔脫苯，均是在常壓下用蒸汽進(jìn)行吹蒸，這種脫苯方法在消耗大量能源的同時(shí)易產(chǎn)生大量難處理的粗苯分離水。

對(duì)此，濟(jì)鋼為新建的與8#、9#焦?fàn)t配套的粗苯蒸餾裝置開發(fā)應(yīng)用了負(fù)壓蒸餾技術(shù)。負(fù)壓蒸餾是利用降低液面壓力實(shí)現(xiàn)降低液體沸點(diǎn)的原理，將常壓介質(zhì)在減壓塔內(nèi)進(jìn)行分餾，降低其蒸餾沸點(diǎn)。負(fù)壓蒸餾通常采用真空裝置在塔頂抽出不凝氣，降低塔內(nèi)整個(gè)液面壓力，使其達(dá)到負(fù)壓狀態(tài)，從而降低供應(yīng)熱量，同時(shí)使分離效果明顯增加。負(fù)壓蒸餾技術(shù)的核心一是降低塔內(nèi)氣壓，降低苯沸點(diǎn)，節(jié)省用于蒸餾的熱量；二是改變傳統(tǒng)工藝用蒸汽作為蒸餾熱源會(huì)產(chǎn)生大量焦化廢水的弊端，采用熱循環(huán)油提供熱量，減少?gòu)U水產(chǎn)生，大大降低了運(yùn)行成本。

2 負(fù)壓脫苯工藝

2.1 負(fù)壓脫苯工藝開發(fā)

濟(jì)鋼焦化原有兩套水蒸汽常壓蒸餾脫苯工藝，但原工藝流程中產(chǎn)生的尾氣多、環(huán)境差，消耗大量蒸汽，能耗大。為此，濟(jì)鋼開發(fā)了負(fù)壓脫苯工藝，主要解決蒸汽蒸餾能耗高和水蒸汽蒸餾時(shí)產(chǎn)生的大量分離水進(jìn)入污水系統(tǒng)，增加污水處理系統(tǒng)負(fù)荷的問題。該項(xiàng)目2009年以前就進(jìn)行了詳細(xì)的方案論證，從2009年3～12月，主要進(jìn)行施工設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)工程施工。2010年上半年主要對(duì)負(fù)壓蒸苯工藝進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)試和系統(tǒng)標(biāo)定，逐漸完善工藝流程，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化操作。

2.2 負(fù)壓脫苯塔裝置開發(fā)

1）脫苯塔蒸苯系統(tǒng)中塔盤首次采用斜孔塔板與填料相結(jié)合的方式，提高了蒸餾效率。2）采用了新型真空泵，避免了廢水產(chǎn)生。3）高效管式加熱爐的使用，為負(fù)壓蒸餾提供充足的蒸餾熱量。4）新型洗油再生器的投用，為高溫蒸餾時(shí)洗油再生提供了有效保障。

2.3 負(fù)壓脫苯生產(chǎn)操作工藝

負(fù)壓脫苯工藝流程如圖1所示。

圖1 負(fù)壓蒸苯工藝流程

1）富油流程：來自終冷洗苯工段的含苯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(jìn)入管式爐，經(jīng)管式爐加熱然后進(jìn)入負(fù)壓脫苯塔脫苯。

2）貧油流程：脫苯塔底貧油共分為3部分。①熱貧油經(jīng)熱貧油泵抽出并送至貧油—富油換熱器冷卻，再經(jīng)一段貧油-中溫水冷卻器冷卻后進(jìn)入貧油槽，由冷貧油泵抽出并打至二段-低溫水冷卻器冷卻后送至終冷洗苯工段。②貧油從脫苯塔底由脫苯塔底貧油循環(huán)油泵抽出并送至脫苯塔管式爐加熱后返回脫苯塔底，為蒸餾提供熱量。③從脫苯塔底經(jīng)脫苯塔底貧油泵引出1％～1.5％的熱貧油，送至再生塔進(jìn)行再生。再生塔熱源由再生塔管式爐加熱，通過渣油泵循環(huán)提供熱量。

3）苯類流程：塔頂輕苯蒸汽經(jīng)富油油氣冷卻器、塔頂?shù)蜏厮?輕苯冷凝冷卻器冷凝冷卻后進(jìn)入輕苯回流罐，輕苯回流罐下部連接油水分離器，經(jīng)油水分離器分離出的輕苯一部分經(jīng)回流泵打回脫苯塔頂回流，另一部分送到輕苯中間槽。輕苯槽中輕苯經(jīng)輕苯產(chǎn)品泵外送。

4）重苯萘油：在精餾段根據(jù)不同采出位置依次采出重苯和萘油，經(jīng)側(cè)線進(jìn)入重苯槽及萘油槽。

5）分離水：分離出的分離水經(jīng)水泵送至其他區(qū)域地下水槽。

6）渣油：再生塔底渣油定期由再生塔循環(huán)泵送至焦油車間混合油槽。

7）煤氣系統(tǒng)：整個(gè)脫苯系統(tǒng)熱量供給由脫苯塔管式爐及再生塔管式爐燃燒煤氣提供。

8）真空系統(tǒng)：脫苯塔的真空排氣流程為油氣換熱器及多級(jí)冷卻后經(jīng)尾氣管道排入負(fù)壓煤氣管道。

9）冷卻水系統(tǒng)：整個(gè)粗苯蒸餾工段冷卻水系統(tǒng)分別有貧油中溫水冷卻器、貧油低溫水冷卻器、輕苯低溫水冷卻器、循環(huán)液低溫水冷卻器等。

3 負(fù)壓脫苯與常壓脫苯的效益對(duì)比

濟(jì)鋼新建8#、9#焦?fàn)t與6#、7#焦?fàn)t均為JN60-6型焦?fàn)t，采用相同的煤氣凈化工藝，洗苯后，8#、9#焦?fàn)t系統(tǒng)采用負(fù)壓脫苯蒸餾方式，6#、7#焦?fàn)t系統(tǒng)采用常壓脫苯蒸餾方式。

3.1 環(huán)保效益

采用負(fù)壓脫苯后，按節(jié)約4 t/h蒸汽量計(jì)算，每年減少污水產(chǎn)生量3.5萬t；回收輕苯槽頂揮發(fā)苯類廢氣約1.53萬m3/a。以貧油槽排氣為循環(huán)油量110 t/h的10％計(jì)，在忽略其他排氣的情況下，最少減少?gòu)U氣排放9.64萬m3/a。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

1）減少蒸汽消耗以及污水處理費(fèi)用。按節(jié)約4 t/h蒸汽量計(jì)算，每年節(jié)約蒸汽消耗3.5萬t，同時(shí)減少處理3.5萬t焦化廢水的費(fèi)用。蒸汽按120元/t計(jì)算，焦化廢水處理費(fèi)用按25元/t計(jì)算，每年可節(jié)約成本507.5萬元。2）燃動(dòng)力成本。采用負(fù)壓脫苯比常壓脫苯每小時(shí)可節(jié)約焦?fàn)t煤氣280 m3，每小時(shí)用電量增加2.5 kW·h。焦?fàn)t煤氣按0.5元/m3、電價(jià)按0.6元/（kW·h）計(jì)算，每年可節(jié)約燃動(dòng)力成本121.326萬元。因此，與常壓蒸餾工藝相比，采用負(fù)壓蒸餾技術(shù)每年可增加經(jīng)濟(jì)效益628.826萬元。

Application of Negative Pressure Distillation Technology in the Production of Coking Crude Benzene

GAO Guo-tao
（The Ironmaking Plant of Jinan Iron and Steel Co.,Ltd.,Jinan 250101,China）

Jinan Steel developed and applied negative pressure distillation technology for the new-built crude benzene distillation system,which is making the medium under normal pressure fractionation in vacuum tower and decreasing its distillation boiling point,at the same time,supplying heat with heat circulation oil.Applying the negative pressure distillation technology saved steam volume 35 thousand tons every year,saved coke oven gas by 280 m3/h;reduced the emission of benzene hydrocarbon by 15.3 thousand cubic meters per year and other waste gas by 96.4 thousand cubic meters per year and realized economic benefits 6.288 million Yuan.

coking crude benzene;distillation system;negative pressure distillation technology

Q522.53

B

1004-4620（2011）04-0039-02

2011-03-15

郜國(guó)濤，男，1982年生，2004年畢業(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)?，F(xiàn)為濟(jì)鋼煉鐵廠助理工程師，從事煉焦工藝技術(shù)工作。