新技术在糠醛精制装置的应用简

新技术在糠醛精制装置的应用

苗全峰

(中国石化 南阳能源化工有限公司 ， 河南 南阳473132)

摘要：南阳能源化工有限公司15万t/a糠醛精制装置由洛阳设计院设计，工艺以糠醛作为溶剂，生产精制油、抽余油等中间产品。十余年来的运行结果表明，装置存在的突出问题是糠醛溶剂消耗大，产品精制油的收率偏低。通过新技术、新工艺的应用，减少溶剂消耗，提高产品质量和收率，保证装置安全平稳生产。

关键词：糠醛精制装置 ； 工艺优化 ； 效果

中图分类号：TQ050.3文献标识码：B

收稿日期：2014-10-21

作者简介：苗全峰(1973-)，男，炼油工程师，从事炼油生产工作，电话：13949322607。

1装置现状

南阳能源化工有限公司糠醛精制装置建于1997年，原设计能力10万t/a，经过几次扩能改造，生产能力达到15万t/a。溶剂消耗为1.30 kg/t，综合能耗为19.16 kg标油/t，和国内同类装置相比，综合能耗相对较低，溶剂消耗较高。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(QH-1型)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。糠醛法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%)。

2优化改造内容

2.1　抽提塔的改造

选用新型的填料和溶剂、进料分布器。①抽提塔填料选用新型、高效的填料，抽提段原来的二段6 m高的填料层更换为四层FG-II-60舌形和FG-Ⅲ型填料。每层填料高3 m，具体排列为：每层填料的最下边是一层支撑圈，上边是两块填料支承，也称FG-Ⅲ型填料，每块高为150 mm，两块呈90°交叉排列，用厚度为δ=1 mm的不锈钢板加工制成，这种大空隙率的填料支承不但对填料有支撑作用，还起着再分布器的作用。它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。②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1)，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。

图1　原料、糠醛进料分布器

2.2　新增精制液沉降系统

精制液从萃取塔顶出来后先经过换热降温至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。特别是该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，提高装置运行平稳率。

图2　精制液沉降系统简图(图中虚线为改造部分)

2.3　抽提塔T2102中段循环泵的更换升级

糠醛装置扩能改造后，T2102中段循环量未相应提高，T2102的温度梯度变小，由早先设计的30 ℃以上降低到25 ℃，加工轻脱油时甚至只有20 ℃，温度梯度的降低，导致精制油收率降低，废油收率提高。精制油收率降低，影响后续蜡产品的生产；废油收率提高，增大废油系统的负荷，影响糠醛溶剂的回收，同时废油中蜡含量增大，影响再次深加工。中段循环量小的主要原因是塔T2102中段循环泵P2110AB型号为65AY60，最大量为25 m3/h，不能满足需要，通过标定计算，最终确定塔顶循环量最大值为30 m3/h时，完全满足生产需要，因此将泵P2110AB的型号更换为1YP48-80A。

2.4　新增主要设备

抽提塔顶精制液冷却器1台，BES600-2.5-100-6/19-6Ⅰ，管程介质为水，壳程介质为精制液，操作温度：管程，进口32 ℃， 出口40 ℃；壳程，进口110 ℃，出口70 ℃。操作压力：管程，进口0.45 MPa，出口0.40 MPa；壳程， 进口0.25 MPa，出口0.23 MPa。设备质量4.243 t，芯子材质为1Cr18Ni9Ti。干燥塔顶冷凝器1台，BES700-2.5-125-6/25-2Ⅱ，管程介质为水，壳程介质为抽出液。操作温度：壳程，进口32 ℃，出口39 ℃；管程，进口32 ℃，出口40 ℃，操作压力：壳程，进口0.55 MPa，出口0.50 MPa；管程，进口0.45 MPa，出口0.40 MPa。设备质量5.59 t，芯子材质1Cr18Ni9Ti。离心泵1台，50AYⅡ60×2，介质为溶剂、抽出油，操作温度48 ℃，扬程53 m，设备质量0.6 t。储罐1台，Φ2 600×6 000，介质为溶剂、精制油，操作温度70 ℃，操作压力0.39 MPa，设备质量5.3 t。

3改造后的效果

①糠醛精制装置在保证抽提产品质量要求的前提下，处理能力提高约10%，单日处理量由400 t/d提高到440 t/d。抽提塔的温度梯度控制合理。②精制液沉降系统投用正常，精制液是T2102顶经过E2133(精制油)冷却器冷却后进入到沉降罐V2201中自然沉降，顶部的精制液经过E2134与溶剂换热后走原先流程去加热炉F2101，底部沉降出来的糠醛和部分油的混合液(糠醛含量>90%)经过糠醛溶剂泵进入T2102重复利用。V2201底混合液的流量在0.5 t左右，精制液回收系统平稳正常，精制油质量较好，溶剂消耗下降。③抽提塔中段循环泵改造后，T2102中段循环量在27~28 m3/h，抽提塔的温度梯度提高到30 ℃以上，精制油收率总体提高。

4经济效益

糠醛装置工艺优化后，溶剂单耗将由目前的每吨原料1.3 kg降低到1.1 kg以下，按照每年加工原料15万t，每吨糠醛13 000元计算，则每年可节约39万元。工艺优化后精制油收率提高0.6%，精制油和抽出油差价在1 000元左右，按加工原料15万t/a，则可增效90万元/a。能耗节约对比见表1。

表1　改造前后各项能耗对比

按照每年加工原料15万t，每吨燃料油2140元计算，则每年可节约8.3万元 。三项合计共创效137.3万元。

5改进方向

精制油沉降系统沉降出的糠醛和设计相比，有一定的差距，主要原因是沉降罐的操作温度没有达到设计的60~70 ℃，实际操作温度是80~90 ℃，操作中发现，当精制液降至低于80 ℃时，E2134取热过多，影响了E2104的废油温度，导致回收系统进料温度低，不利于废液系统的正常运行。我们将继续优化优化流程，使之达到我们的既定目标。