B12张丕祥昆气

1、B12B12 张丕祥昆气焦化粗苯加氢精制装置萃取蒸馏生产操作优化的途径和措施张丕祥 张国庆 杨明富（云南昆钢煤焦化有限公司昆明焦化制气厂，昆明650211）摘 要：通过对粗苯加氢精制装置萃取蒸馏部分进行生产操作优化控制，确保装置生产连续稳定运行，在保证较高产 品回收率的同时提高了产品的质量，降低了装置生产的能耗，提高了装置运行的效率和效益。关键词：焦化粗苯加氢精制萃取蒸馏操作优化措施云南昆钢煤焦化有限公司昆明焦化制气厂5 5 万t/at/a 粗苯加氢精制装置于 20082008 年 1212 月一次投料试车成 功，并进行正式投料生产至今。该装置引进了德国伍 德公司的催化加氢精制和吗啉法萃取蒸馏

2、工艺技术， 并由中冶焦耐工程技术有限公司进行总承包建设。在我厂 5 5 万 t/at/a 粗苯加氢精制装置中，加氢精制 10100 0单元和预蒸馏 200200 单元是基础，目的是为后序生 产单元提供合格的 BTBT 馏分、XSXS 馏分原料；萃取蒸馏 300300 单元则是整2套装置的核心部分， 它负责对含有少 量非芳烃的B BT T馏分 （占装置粗苯处理量的 8585%以上） 进行萃取、蒸馏，对非芳烃、苯、甲苯混合物进行分 离，生产纯度达 99.95%99.95%以上的纯苯产品、纯度达 9999% 以上的甲苯产品和纯度达 8585%以上的非芳烃产品。萃 取蒸馏 300300 单元生产操作的

3、好坏直接影响到苯加氢装3置主要产品的产量、质量和能耗等关键经济技术指，标。1萃取蒸馏工艺流程简介焦化粗苯经过加氢精制 100100 单元脱除其中的烯烃和 含硫、含氮等杂质后， 预蒸馏 20200 0 单元进行 的含有少量非芳烃的 中部入塔，甲酰吗啉 部加入。含有少量非芳烃 B BT T馏分在萃取蒸馏塔内进 行萃取蒸馏。BTBT 馏分中的非芳烃从萃取蒸馏塔塔顶 分离出来经冷凝器冷凝后一部分送回塔顶部作为回 流，剩余部分作为产品经非芳烃冷却器冷却后送至油 库的非芳烃产品槽； 萃取蒸馏塔塔底含 BTBT 馏分的富 溶剂用泵抽出送至汽提塔在一定的真空条件下进行 汽提，苯和甲苯混合物（BTBT 芳烃）从

4、汽提塔顶部出 来，经塔顶冷凝器冷凝后一部分送回汽提塔顶作为回 流，另一部分直接进入 BTBT 分离塔进行精馏，BTBT 芳 烃在 BTBT 分离塔内被分离开来经过冷却后成为纯苯产 品和甲苯产品送至油库的产品槽。各塔所需的热量通 过再沸器由导热油和汽提塔底部出来的贫溶剂供给， 导热油所消耗的能量由导热油炉（使用焦炉煤气做热 源）供给，汽提塔所需的真空条件由真空系统提加氢油（BTXSBTXS 馏分）再通过 BTBT 与XSXS 馏分的分离，分离出 BTBT 馏分经预热后从萃取蒸馏塔 （NFMNFM）贫溶剂从萃取蒸馏塔上4供（见 附图 1 1）。5-再沸器、预热器附图1萃取蒸馏工艺流程图2萃取蒸馏的

5、生产操作控制中的重点和难点在我厂 5 5 万 t/at/a 粗苯加氢精制装置中，由于萃取 蒸馏工艺流程相对比较复杂，产品质量要求较高，生 产操作过程中各塔间的相互联系较为紧密、相互间的影响较大，萃取蒸馏部分的生产操作控制的难度较 大，主要表现在以下几个方面： 2.12.1 稳定再沸器的供热是稳定萃取蒸馏部分生产操 作的前提萃取蒸馏塔再沸器、汽提塔再沸器、 BTBT 分离塔 再沸器使用导热油、热贫溶剂共同供热，各再沸器间 供热发生变化时会产生相互影响，因此稳定各再沸器 的供热对萃取蒸馏部分的生产操作至关重要，这将直 接影响到各蒸馏塔的气、液相的平衡。2.22.2 萃取蒸馏塔的生产操作控制是萃取蒸

6、馏部分的关 键和基础萃取蒸馏塔是整个萃取蒸馏部分的核心部分， 时也是冷凝器NFM贫溶剂BT馏分预热器塔底泵取蒸馏塔再沸器塔底泵塔底泵BT分离塔冷凝器回流槽、冷却器纯苯产品甲苯产品冷却器再沸器提塔非芳烃产品-冷凝器回流泵- 6萃取蒸馏部分中生产操作控制最为复杂和困 难的部分，萃取蒸馏塔生产操作控制的好坏会直接影 响到装置中产品纯苯、甲苯、非芳烃的质量和回收率。 同时，也会对装置的能耗产生较大的影响。2.32.3 各蒸馏塔的温度控制和调整需要进行精细化的操在萃取蒸馏部分的生产操作控制过程中，在塔 压相对稳定的前提下，各塔的操作温度特别是塔顶温 度、塔底温度、灵敏板温度、填料层温度及温差（塔 温分布

7、）对稳定各塔的正常生产操作和判断塔操作是 否出现异常情况等具有较强的指导意义。蒸馏塔温度 特别是的灵敏板温度、填料层温差（塔温分布）的控 制必须进行精细化的控制，这些关键点温度的轻微变 化都会直接影响萃取蒸馏部分生产的正常和稳定。2.42.4 适宜的回流液温度和回流比需要长时间的实践和 摸索在各塔正常操作过程中，适宜的回流液温度和回 流量（回流比）的控制对塔顶温度的稳定和装置的能 耗的多少将会产生明显的影响，而这一适宜的回流液 温度和回流量（回流比）则需在生产过程中进行长时 间的实践和摸索。3萃取蒸馏生产操作优化的途径和措施针对萃取蒸馏部分生产操作控制中的重点和难 点，厂7部组织相关技术人员和

8、操作骨干进行了充分的 分析和讨论，提出了以下优化萃取蒸馏部分生产操作 的途径和措施。3.13.1 稳定再沸器供热操作，确保蒸馏塔热量的平衡、 气液相平衡稳定导热油系统的操作，控制好导热油炉的 出口油温，进而控制好进入萃取蒸馏塔再沸器I、汽 提塔再沸器和 BTBT 塔再沸器I的导热油温度。按照工 艺要求，把进入这三个再沸器的导热油温度分别为 240240C、 280280C、 和 200200C，这三个温度可以通过导热 油炉出口温度控制和相应的导热油温度控制调节阀 实现自动控制。当然，最终目标是要实现各蒸馏塔底 部温度的相对稳定，即确保塔底物料汽化量的相对稳 定。如果自动控制不灵活的话，由于导热

9、油系统中各 再沸器之间存在着相互影响，所以在对导热油系统中任何一个再沸器进行生产调节时，必须相应地对其它 相关再沸器的导热油供给进行调节。稳定热贫溶的换热操作，确保热贫溶剂进入8萃取蒸馏塔再沸器n和m、 BTBT 塔再沸器n和BT馏 分进料预热器的温度相对稳定。当然，最终目的是确 保再沸器出口物料温度的稳定（具体温度值要根据塔 底所需控制的温度确定），这样可以保证塔底物料的 汽化量的相对稳定，确保塔下部气相、液相的平衡。3.23.2 优化萃取蒸馏操作，保证萃取蒸馏效果控制好萃取剂（溶剂）的循环量，即要保证 适宜的溶剂量与进料量的比。按照设计，溶剂比为 6.86.87.27.2，但是，只要溶剂比

10、轻微发生改变，要保证 良好的萃取效果所需热量供给将会发生显著的变化。 溶剂比增大，所需热量供给显著增加，如果塔底温度 保持恒定，则苯、甲苯产品的纯度会较低；溶剂比减 小所需热量减小，但塔顶上升气相中苯的含量会明显 上升，非芳烃产品的纯度难以确保。所以控制一个适 宜的溶剂比对萃取塔的正常生产操作具有十分重要 的意义。在实际生产 进料比控制在 6.86.87.07.0。物料平衡是蒸馏塔生产操作的基础，保持萃 取蒸馏塔的物料平衡即塔的进料、采出量、回流量即 塔内累计量等要处于一个相对平衡和稳定的状态，样才能为整个塔的正常操作创造良好的条件。其中， 物料平衡比较直观的反映则是在塔液位的稳定、回流中，根

11、据进料组成的变化溶剂9槽液位的稳定上和塔压力、压差的变化 在溶剂和进料流量相对稳定的情况下、控制 好溶剂进料温度和原料进料的入塔温度，这对整个塔 的热量平衡来说非常重要，它直接影响到萃取蒸馏过 程的效果和热量消耗。（具体控制指标详见附表 1 1）在生产操作过程中，根据实际情况，控制好 萃取蒸馏塔操作温度和操作压力并保持稳定，对保持 萃取蒸馏塔的萃取蒸馏效果将具有直接的影响，对保 持苯、甲苯、（具体控制指标详见附表 1 1）3.33.3 进行精细化操作，控制好萃取蒸馏部分各关键温 度指标萃取蒸馏部分中各主要温度指标（如塔顶温度、 塔底温度、灵敏板温度、填料层温度和温差）的控制， 必须进行精细化操

12、作。在萃取蒸馏部分，一些温度指 标如灵敏板温度、填料层温差温度等重要指标，只要 其发生较小的波动（有时间就是发生C的波动），整 个塔的操作可能就会出现严重的紊乱，导致馏分分离 不好、产品质量不合格等情况。所以，在萃取蒸馏部 分的正常生产操作过程中，必须进行精细化的操作， 严格控制好这些关键温度指标。（具体控制指标详见非芳烃产品的质量和回收率都非常重要10附表 1 1）3.43.4 合理控制回流液温度和回流比，降低装置能耗 回流是保证精馏操作连续稳定进行必要条件之 一，因此控制好各塔的回流操作对萃取蒸馏部分的正 常生产操作非常重要。回流液温度的高低和回流量的 大小则会对蒸馏塔的产品质量、产量和装

13、置能耗产生 较大的影响。适宜的回流液温度和回流比是衡量蒸馏 塔运行效率高低的一个重要指标，当然这一重要指标 特别是回流比的确定需要根据生产实际情况进行反 复的调试和摸索。（具体控制指标详见附表 1 1）附表1萃取蒸馏部分主要操作控制指标指标所属位置萃取蒸馏塔系统指标名称设计值操作控制参数溶剂/进料比6.87.26.87.0溶剂进料温度120C118120C塔顶压力69 KPa5560K Pa塔顶温度101 C8890 C塔底温度165 C165166C塔底液位60%5560%回流液温度78 C6570 C回流比0.60.81.0再沸器沸器I出口物料温度168C萃再沸器n出口物料温度150C再沸

14、器m出口物料温度136C填料层A上部温度90C填料层A温差23C填料层B上部温度143C填料层B温差12C填料层C上部温度145C填料层C温差12C进料板温度118C18层塔板温度135C1112汽提塔系统塔顶压力-45 KPa-40-45K Pa塔顶温度56 C6065C顶部填料温差30 C汽提塔T-302底部温度208 C198200C再沸器出口物料温度198200C汽提塔T-302底部液位60%5560%回流液温度5仁C5055 C回流比0.700.72BT分离塔系统塔顶压力59 KPa4045K Pa塔顶温度91 C8385 C4层塔板温度85 C414层塔板温差2 C68层塔板温度127 C再沸器I出口物料温度128 C塔底部温度130 C再沸器n出口物料温度130 C塔底部液位60%5560%回流液温度78 C6570 C回流比1.21.21.54效果分析通过采取上述措施，粗苯加氢精制装置萃取蒸馏 部分的生产操作较为稳定，单元的处理能力及主要产 品质量、回收率均达到甚至超过了设计值，装置