糠醛装置工艺优化改造

(中国石化 南阳石蜡精细化工厂，河南 南阳 473132)

糠醛装置工艺优化改造

李云霞

(中国石化 南阳石蜡精细化工厂，河南 南阳 473132)

对南阳石蜡精细化工厂糠醛装置抽提系统现状进行了分析，通过改造后的糠醛精制装置在保证抽提产品质量要求的前提下，处理能力提高15%左右，单日处理量由现在的平均380 t/d提高到440 t/d，抽提塔温度梯度控制合理。同时精制油收率提高了1%～2%，为同类装置提供了可参考的经验。

糠醛；抽提；收率；温度梯度；产品质量

0 前言

南阳石蜡精细化工厂(以下简称精蜡厂)糠醛装置于1997年开工至今，装置原设计能力为10万t/a，通过几年改造处理能力达到了14万t/a，年实际加工量在13.5万t左右，但抽提效果不理想，反映在下游产品的润滑油黏度指数和氧化安定性离标准要求距离比较大，后者平均相差30～60 min。加工的原料油为常减压装置生产的减二线、减三线、减四线、减五线及丙烷脱沥青装置生产的轻脱沥青油。

1 改造前存在问题

中石化糠醛装置每吨原料溶剂消耗平均为0.78 kg，最低为0.45 kg，精蜡厂每吨原料溶剂消耗为1.30 kg，溶剂回收不完全，通过用醋酸苯胺测试，外送抽出油、精制油都不同程度地含有糠醛溶剂(>0.05%)，溶剂消耗居高不下，在中石化同类装置中溶剂消耗最高。

由于原料酸值高，糠醛溶剂容易氧化缩合结焦，多年的开工运行造成抽提塔的进料分布器及填料表面附有焦粒，2009年大修期间用热柴油(80 ℃)进行清洗效果不明显，填料表面结焦很难清洗下来，装置实际比负荷有所下降，抽提效果差，加工处理能力下降，处理量由原来的420 t/d下降为400 t/d。

经过几次扩能改造，精蜡厂糠醛装置原料和糠醛溶剂在抽提塔内萃取沉降时间相对较短。抽提分离效果差，抽提塔温度梯度不合理，底温与顶温的温差只有25 ℃；精制液含醛高(15%～17%)，精制油收率及产品质量下降，精制油的收率由前几年的平均82.2%下降为目前的81.7%。

2 改造措施

糠醛精制装置是精蜡厂润滑油—蜡生产的核心装置，担负着给该厂特种产品提供优质原料，随着精蜡厂8万t特种蜡基地的建设，降低糠醛装置溶剂消耗、改善产品质量、提高处理量已成为精细化工厂工作的重要环节，对糠醛装置进行工艺改造势在必行。

通过对糠醛精制装置的精制液增设沉降工艺，降低外送精制油、携带油的溶剂含量，不仅能降低糠醛的溶剂消耗，还能为下游装置提供优质的原料。目前茂名石化、荆门石化等中石化大厂糠醛装置都已采用此工艺，且应用效果明显，精蜡厂曾先后两次派技术人员进行了实地考察，对此工艺有了深刻的了解和研究。

选用新型的原料和溶剂进料分布器，抽提塔填料选用新型高效的填料，能改善塔内液体的分布状况，增加相际传质面积，增大抽提塔的比负荷，提高精制效果，改善分离效果差及抽提塔温度梯度不合理的现状，能提高精制油的收率和装置的处理能力，改善产品质量。茂名石化通过对抽提塔进行改造，抽提塔的最大总比负荷提高了10.3%。

3 原理及改造方案

精制液从萃取塔顶出来后先经换冷降低温度至60～70 ℃再进入沉降罐，精制液所夹带的部分糠醛(约10%)被析离出来，通过沉降罐界面控制将沉降糠醛重新打回至萃取塔。这样，进入加热炉的糠醛减少，使加热炉热负荷得到进一步降低，炉子燃料消耗降低，最主要的一点是可以大幅降低装置湿醛量。特别是精蜡厂糠醛装置原料切换频繁，精制液经过沉降分离后，可以稳定加热炉进料组成。改造后工艺流程图如图1所示。

图1 工艺优化后的流程图

选用新型分布器和高效填料。选用分布均匀、传质面积大、传质系数高的原料进料分布器和糠醛进料分布器，见图2和图3。

图2 原料进料的分布器

图3 糠醛进料的分布器

糠醛溶剂从塔上部切向进入塔内，原料油从塔下部切向进入塔内。通过模拟抽提塔的操作条件，选用新型高效填料，更换现有上下两层(12 m)填料，改善抽提效果。

糠醛精制装置的抽提体系具有低界面张力和较大的黏度，这种性质的体系于易于分散和乳化。这次技术改造主要是把抽提塔中的填料由原来的散堆填料更换为FG型规整填料，并对分布器进行重新设计和更换。采用的FG型蜂窝格栅填料是一种高空隙率的规整填料，在塔内有规则的排列，流道有规则地均匀分布，对于黏度较大的流体，具有较好的流动性能，操作中不会因堵塞而影响生产。FG型规整填料还具有高效率和高通量的特点。

FG型蜂窝格栅填料已应用到独山子、玉门、燕山等石化公司的糠醛精制的抽提塔中，并获得了成功。提高了塔的通量和精制油收率，取得了较好的经济效益。

4 改造效果

沉降系统投用后，精制液的温度控制在85～88 ℃，沉降罐可沉降出糠醛溶剂0.5 t/h，从抽提塔顶部出来的精制液糠醛含量为10%左右，经沉降后精制液糠醛含量为7%～8%，稳定了加热炉的进料组成，减少了加热炉的负荷。由于精蜡厂糠醛装置溶剂比偏小，干燥塔底温相对较低，精制液的沉降温度过低，在升温过程中取热过多，宜造成回收系统进塔温度低，回收系统热量平衡打破。

更换新型填料后，温度梯度可以控制在30 ℃左右，处理量可提高至17 t/h，中段循环机泵P2110AB的流量可控制在18～19 t/h，精制油的收率提高了0.1%。

5 经济效益

直接效益：①溶剂消耗由原来每吨原料耗1.30 kg降低为1.10 kg，溶剂的单价为8 000元/t，年节约溶剂27 t；节约费用21.6万元。②沉降罐可沉降出糠醛溶剂0.5 t/h，则每年加工时间为8 400 h，每年不经过加热炉的溶剂为4 200 t。糠醛定压比热溶为[1.596 kJ/(kg·℃)] 炉子进口温度170 ℃，出口温度215 ℃，则可节省能耗为30 164.4 kJ；燃料油的燃烧热值为46.2 kJ；可节约燃料油7.2 t；燃料油价格为4 350元/t；则可节省的费用为3.13万元。③精制油的收率提高0.1%；糠醛精制油的价格为8 500元/t；糠醛废油为5 300元/t；则提高精制油的收率后增加的收益为43.2万元。综上所述，本项目总效益为67.93万元。

6 结论

通过糠醛装置精制液增加沉降系统，更换原料、糠醛进料的分布器，更换填料，提高了处理量，减少了加热炉的负荷，提高了精制油的收率，抽提塔的温度梯度满足了工艺要求。

改造后取得了良好的效果，节约了能耗，产品质量得到保证，经济效益显著提高，在同类装置中具有应用推广价值。

2013-11-21

李云霞(1973-)，女，工程师，从事炼油化工设计工作，电话：13849717921。

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